ส่วนประกอบ Aixtron G10: ชิ้นส่วนสำคัญสำหรับ SiC Epitaxy ประสิทธิภาพสูง

เทคโนโลยีซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) ก้าวไปสู่เวเฟอร์ที่ใหญ่ขึ้นและเอาต์พุตที่สูงขึ้น นั่นหมายถึงระบบ epitaxy ขั้นสูง เช่น แพลตฟอร์ม Aixtron G10 กำลังมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์รุ่นที่สาม

เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องปฏิกรณ์รุ่นเก่า ระบบ Aixtron G10 ต้องการการควบคุมสนามความร้อน ความเสถียรในการไหลของก๊าซ การปนเปื้อนของอนุภาคที่เข้มงวดมากขึ้น และระยะเวลาที่ชิ้นส่วนคงอยู่ ส่วนประกอบเครื่องปฏิกรณ์ภายในทุกชิ้นมีผลกระทบโดยตรงต่อคุณภาพการเติบโตของอีพิแทกเซียล ความสม่ำเสมอของเวเฟอร์ และความเสถียรในการผลิต

บทความนี้จะอธิบายส่วนประกอบหลักของ Aixtron G10 ที่ใช้ในระบบ SiC เอพิแทกซี เราจะอธิบายสิ่งที่พวกเขาทำ วัสดุที่พวกเขาต้องการ และเหตุใดจึงมีความสำคัญในการประมวลผลเซมิคอนดักเตอร์ที่อุณหภูมิสูง

ส่วนประกอบ Aixtron G10 คืออะไร?

ส่วนประกอบ Aixtron G10 เป็นชิ้นส่วนเครื่องปฏิกรณ์ภายในที่สำคัญซึ่งอยู่ภายในห้อง SiC epitaxy เมื่อรวมกันแล้ว จะช่วยรักษาสภาพความร้อนให้คงที่ ปรับการกระจายก๊าซให้เหมาะสม รองรับการหมุนของแผ่นเวเฟอร์ และลดการปนเปื้อนในระหว่างการเจริญเติบโตของเยื่อบุผิวที่อุณหภูมิสูง

ชิ้นส่วนทั่วไปที่คุณจะพบในเครื่องปฏิกรณ์ Aixtron G10 ได้แก่:

• เพดาน
• แหวนกระจาย
• แหวนครอบ
• แผ่นปิด
• ดิสก์ดาวเคราะห์
• แผ่นดิสก์แบบดึงลง
• ตัวสะสมไอเสีย
• แหวนรอง
• หลอดสนับสนุน
• กราไฟท์ชัตเตอร์
• ชุดประกอบ Pin & Pin Washer

ชิ้นส่วนเหล่านี้ส่วนใหญ่ทำงานอย่างต่อเนื่องที่อุณหภูมิสูงกว่า 1,500°C ในขณะที่สัมผัสกับก๊าซในกระบวนการที่มีฤทธิ์กัดกร่อน เช่น ไซเลนและไฮโดรคาร์บอน ดังนั้นประสิทธิภาพของวัสดุจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง

พื้นที่ทำงานหลักภายในเครื่องปฏิกรณ์ เอกซ์ตรอน G10

1. ส่วนประกอบฝ้าเพดาน

เพดานเป็นส่วนสำคัญของสนามความร้อนของเครื่องปฏิกรณ์ ช่วยรักษาอุณหภูมิห้องให้คงที่ ควบคุมการไหลของก๊าซ และปกป้องโครงสร้างเครื่องปฏิกรณ์ส่วนบนจากความร้อนโดยตรง

ส่วนประกอบฝ้าเพดานที่ดีจะต้องมี:

• เสถียรภาพทางความร้อนที่เป็นของแข็ง
• การสร้างอนุภาคต่ำ
• ทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดี
• คุณภาพการเคลือบสม่ำเสมอ
• ความมั่นคงของมิติในระยะยาว

กราไฟท์เคลือบ CVD SiC เป็นตัวเลือกที่ใช้กันทั่วไปในที่นี้ เนื่องจากให้ค่าการนำความร้อนของกราไฟท์ บวกกับความทนทานต่อสารเคมีของซิลิคอนคาร์ไบด์

2. วงแหวนกระจาย

วงแหวนกระจายจะควบคุมและกำหนดทิศทางการไหลของก๊าซภายในห้องเพาะเลี้ยง การได้รับการกระจายก๊าซที่สม่ำเสมอถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้ได้ความหนาของชั้นเอพิเทเชียลที่สม่ำเสมอบนเวเฟอร์ทั้งหมด

หากควบคุมการไหลของก๊าซไม่ดี คุณอาจประสบกับ:

• การเปลี่ยนแปลงความหนา
• ยาสลบไม่สอดคล้องกัน
• ข้อบกพร่องพื้นผิว
• ผลผลิตเวเฟอร์ต่ำกว่า

นั่นคือเหตุผลว่าทำไมความแม่นยำในการตัดเฉือนที่สูงและการเคลือบผิวที่สม่ำเสมอจึงมีความสำคัญมากสำหรับชิ้นส่วนนี้

3. ระบบดิสก์ดาวเคราะห์

ดิสก์ดาวเคราะห์ คือสิ่งที่หมุนเวเฟอร์ระหว่างการเจริญเติบโตของเยื่อบุผิว การหมุนอย่างราบรื่นช่วยเพิ่มความสม่ำเสมอของอุณหภูมิและทำให้แน่ใจว่าเวเฟอร์ทั้งหมดได้รับก๊าซที่ใกล้เคียงกัน

สำหรับการผลิตเวเฟอร์ SiC ขนาดใหญ่ ระบบดาวเคราะห์จำเป็นต้องรักษา:

• ความเรียบดี
• การเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนต่ำ
• มีความแข็งแรงของโครงสร้างสูง
• การทำงานที่มั่นคงผ่านการทำความร้อนและความเย็นซ้ำๆ

ตัวแผ่นดิสก์มักทำจากกราไฟท์ที่มีความบริสุทธิ์สูงพร้อมการเคลือบ CVD SiC ขั้นสูง

4. วงแหวนครอบและแผ่นปิด

วงแหวนปิดและแผ่นปิดปกป้องพื้นที่เครื่องปฏิกรณ์บางแห่งและช่วยรักษาเสถียรภาพของสนามความร้อน

ชิ้นส่วนเหล่านี้ช่วยในการ:

• ลดการสะสมที่ไม่พึงประสงค์
• ลดการปนเปื้อนของอนุภาคให้เหลือน้อยที่สุด
• ปกป้องโครงสร้างกราไฟท์
• ยืดอายุห้องเพาะเลี้ยง

เนื่องจากต้องผ่านการหมุนเวียนด้วยความร้อนหลายครั้ง การยึดเกาะของการเคลือบที่แข็งแกร่งจึงเป็นสิ่งจำเป็น

5. ระบบสะสมไอเสีย

ตัวสะสมไอเสียจะจัดการการไหลของก๊าซไอเสียและช่วยรักษาความดันในห้องให้คงที่

การไหลของไอเสียที่สม่ำเสมอนำไปสู่:

• การทำซ้ำกระบวนการที่ดีขึ้น
• สภาพแวดล้อมห้องเพาะเลี้ยงที่สะอาดยิ่งขึ้น
• การสะสมของอนุภาคน้อยลง
• ช่วงเวลาระหว่างการบำรุงรักษานานขึ้น

ในระบบ SiC Epitaxy ขั้นสูง ชิ้นส่วนที่เกี่ยวข้องกับไอเสียยังต้องทนทานต่อสารเคมีที่รุนแรงและความเครียดจากความร้อนอีกด้วย

เหตุใดการเลือกวัสดุจึงมีความสำคัญใน SiC Epitaxy？

SiC epitaxy เป็นสภาพแวดล้อมที่ยากลำบาก วัสดุทั่วไปมักจะประสบปัญหาเช่น:

• การเคลือบลอกออก
• การกัดเซาะของกราไฟท์
• การแตกร้าวด้วยความร้อน
• การสร้างอนุภาค
• อายุการใช้งานสั้น

เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ เครื่องปฏิกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ขั้นสูงจึงหันมาใช้กราไฟท์เคลือบ CVD SiC การเคลือบ CVD SiC ช่วยให้คุณ:

• ทนต่อสารเคมีได้ดีเยี่ยม
• มีความบริสุทธิ์สูง
• ทนต่อแรงกระแทกจากความร้อนได้ดีเยี่ยม
• ความเสี่ยงในการปนเปื้อนต่ำ
• อายุการใช้งานยาวนาน

ปัจจุบัน นี่เป็นหนึ่งในวัสดุที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับชิ้นส่วนเครื่องปฏิกรณ์ SiC epitaxy ระดับไฮเอนด์

การเคลือบ TaC (แทนทาลัมคาร์ไบด์) กำลังกลายเป็นก้าวต่อไปสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูงเป็นพิเศษ เมื่อเปรียบเทียบกับการเคลือบ SiC ทั่วไป การเคลือบ TaC นำเสนอ:

• มีเสถียรภาพในอุณหภูมิสูงได้ดีขึ้น
• ทนต่อการกัดกร่อนได้ดีขึ้น
• ความเสี่ยงต่อการเกิดอนุภาคลดลง
• การทำงานที่มั่นคงเหนือ 2000°C

การเคลือบ TaC ดูมีแนวโน้มเป็นอย่างยิ่งสำหรับแพลตฟอร์มในอนาคตที่ใช้เวเฟอร์ขนาดใหญ่และอุณหภูมิที่สูงขึ้น

ความท้าทายในการผลิตส่วนประกอบ เอกซ์ตรอน G10

การสร้างส่วนประกอบ Aixtron G10 คุณภาพสูงต้องใช้ความสามารถด้านการผลิตขั้นสูง ซึ่งรวมถึง:

• การทำให้บริสุทธิ์ด้วยกราไฟท์ที่มีความบริสุทธิ์สูง
• เครื่องจักรกลซีเอ็นซีที่มีความแม่นยำ
• สภาพแวดล้อมการเคลือบเกรดเซมิคอนดักเตอร์
• เทคโนโลยีการเคลือบ CVD สม่ำเสมอ
• การประมวลผลส่วนประกอบขนาดใหญ่
• ความบริสุทธิ์ที่เข้มงวดและการควบคุมมิติ

แม้แต่การเบี่ยงเบนเล็กน้อยในด้านขนาดหรือความสม่ำเสมอของการเคลือบก็อาจส่งผลต่อเสถียรภาพของเครื่องปฏิกรณ์และประสิทธิภาพของอีพิแอกเซียลได้

ความสามารถของ VeTek Semiconductor สำหรับส่วนประกอบ เอกซ์ตรอน G10

VeTek Semiconductor เชี่ยวชาญด้านกราไฟท์เกรดเซมิคอนดักเตอร์และเทคโนโลยีการเคลือบสำหรับการใช้งานอีพิแทกซีขั้นสูง

เรานำเสนอส่วนประกอบแบบกำหนดเองที่เข้ากันได้กับ:

• เอกซ์ตรอน G10
• เอกซ์ตรอน G5
• ระบบ epitaxy SiC
• เครื่องปฏิกรณ์ MOCVD

ผลิตภัณฑ์ของเราประกอบด้วย:

• ส่วนประกอบกราไฟท์เคลือบ CVD SiC
• ส่วนประกอบการเคลือบ TaC
• แผ่นดิสก์ดาวเคราะห์
• ส่วนประกอบฝ้าเพดาน
• วงแหวนครอบ
• ชิ้นส่วนสนามความร้อนกราไฟท์
• ส่วนประกอบ SiC ที่เป็นของแข็ง

ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ใช้กันอย่างแพร่หลายใน SiC epitaxy, LED epitaxy และระบบสนามความร้อนแบบเซมิคอนดักเตอร์ขั้นสูง

บทสรุป

เนื่องจากการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ SiC ผลักดันไปสู่เวเฟอร์ขนาดใหญ่ขึ้นและมีประสิทธิภาพในการผลิตที่สูงขึ้น ส่วนประกอบ Aixtron G10 จึงมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ สำหรับความเสถียรของเครื่องปฏิกรณ์และคุณภาพเอพิเทกเซียล

ตั้งแต่โครงสร้างเพดานและจานดาวเคราะห์ไปจนถึงระบบจ่ายก๊าซและไอเสีย ทุกส่วนประกอบส่งผลโดยตรงต่อการจัดการระบายความร้อน การควบคุมการปนเปื้อน และความสม่ำเสมอของเวเฟอร์

ด้วยการรวมวัสดุกราไฟท์ที่มีความบริสุทธิ์สูง เทคโนโลยีการเคลือบ CVD SiC ขั้นสูง และการเคลือบ TaC ยุคใหม่ ชิ้นส่วนเครื่องปฏิกรณ์สมัยใหม่กำลังช่วยให้การผลิตเอพิแทกซี SiC มีเสถียรภาพและมีประสิทธิภาพมากขึ้นสำหรับอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ในอนาคต