ข่าวอุตสาหกรรม

เราทุกคนรู้สึกถึงช่วงเวลาแห่งความตื่นตระหนก แบตเตอรี่โทรศัพท์ของคุณอยู่ที่ 5%คุณมีเวลาว่างและทุกวินาทีเสียบเข้ากับความรู้สึกเหมือนนิรันดร์ จะเกิดอะไรขึ้นถ้าความลับในการยุติความวิตกกังวลนี้ไม่ได้อยู่ในเคมีใหม่อย่างสมบูรณ์ แต่ในการปรับเปลี่ยนวัสดุพื้นฐานภายในแบตเตอรี่เอง? เป็นเวลาสองทศวรรษในระดับแนวหน้าของเทคโนโลยีฉันเห็นเทรนด์มาและไป แต่เสียงกระหึ่มรอบ ๆ กราไฟท์ที่มีรูพรุนรู้สึกแตกต่างกัน มันไม่ใช่แค่ขั้นตอนที่เพิ่มขึ้น มันแสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงพื้นฐานในวิธีที่เราเข้าใกล้การออกแบบการจัดเก็บพลังงาน

ที่ Vetek เราใช้เวลาหลายทศวรรษในการปรับปรุงโซลูชั่นกราไฟท์ isotropic สำหรับอุตสาหกรรมที่ต้องการความน่าเชื่อถือที่อุณหภูมิสูงขึ้น มาดำน้ำว่าทำไมวัสดุนี้จึงเป็นตัวเลือกอันดับต้น ๆ - และผลิตภัณฑ์ของเรามีประสิทธิภาพสูงกว่าการแข่งขัน

หลังจากทำงานในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์มานานกว่าทศวรรษฉันเข้าใจโดยตรงว่าการเลือกวัสดุที่ท้าทายสามารถอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงและมีพลังงานสูงได้อย่างไร มันไม่ได้จนกว่าฉันจะพบบล็อก SIC ของ Vetek ในที่สุดฉันก็พบวิธีแก้ปัญหาที่เชื่อถือได้อย่างแท้จริง

ในอุตสาหกรรมการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ขณะที่ขนาดอุปกรณ์ยังคงหดตัวลงเทคโนโลยีการสะสมของวัสดุฟิล์มบางทำให้เกิดความท้าทายอย่างไม่เคยปรากฏมาก่อน การสะสมชั้นอะตอม (ALD) เป็นเทคโนโลยีการสะสมฟิล์มบางที่สามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำในระดับอะตอมได้กลายเป็นส่วนที่ขาดไม่ได้ของการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ บทความนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อแนะนำการไหลของกระบวนการและหลักการของ ALD เพื่อช่วยให้เข้าใจบทบาทที่สำคัญในการผลิตชิปขั้นสูง

เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสร้างวงจรรวมหรืออุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์บนชั้นฐานที่เป็นผลึกที่สมบูรณ์แบบ กระบวนการ epitaxy (epi) ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์มีเป้าหมายที่จะสะสมชั้นผลึกเดี่ยวละเอียด ซึ่งโดยปกติจะอยู่ที่ประมาณ 0.5 ถึง 20 ไมครอน ไว้บนพื้นผิวที่เป็นผลึกเดี่ยว กระบวนการเอพิแทกซีเป็นขั้นตอนสำคัญในการผลิตอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการผลิตแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอน

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง epitaxy และการสะสมของชั้นอะตอม (ALD) อยู่ในกลไกการเจริญเติบโตของฟิล์มและสภาพการดำเนินงาน Epitaxy หมายถึงกระบวนการของการปลูกฟิล์มบางผลึกบนพื้นผิวผลึกที่มีความสัมพันธ์การวางแนวเฉพาะการรักษาโครงสร้างผลึกเดียวกันหรือคล้ายกัน ในทางตรงกันข้าม ALD เป็นเทคนิคการสะสมที่เกี่ยวข้องกับการเปิดเผยสารตั้งต้นไปยังสารตั้งต้นทางเคมีที่แตกต่างกันตามลำดับเพื่อสร้างชั้นอะตอมหนึ่งฟิล์มในแต่ละครั้ง

การเคลือบ CVD TAC เป็นกระบวนการในการสร้างการเคลือบที่มีความหนาแน่นและทนทานบนพื้นผิว (กราไฟท์) วิธีนี้เกี่ยวข้องกับการฝาก TaC ลงบนพื้นผิวของซับสเตรตที่อุณหภูมิสูง ส่งผลให้ได้การเคลือบแทนทาลัมคาร์ไบด์ (TaC) ที่มีเสถียรภาพทางความร้อนและทนต่อสารเคมีที่ดีเยี่ยม

เมื่อกระบวนการเพิ่มขึ้นของซิลิกอนคาร์ไบด์ขนาด 8 นิ้ว (SIC) ผู้ผลิตกำลังเร่งเปลี่ยนจาก 6 นิ้วเป็น 8 นิ้ว เมื่อเร็ว ๆ นี้ในเซมิคอนดักเตอร์และ Resonac ประกาศการอัปเดตเกี่ยวกับการผลิต SIC ขนาด 8 นิ้ว

บทความนี้จะแนะนำการพัฒนาล่าสุดในเครื่องปฏิกรณ์ CVD ผนังร้อน PE1O8 ที่ออกแบบใหม่ของบริษัท LPE ของอิตาลี และความสามารถในการดำเนินการ epitaxy 4H-SiC ที่สม่ำเสมอบน SiC ขนาด 200 มม.

ด้วยความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับวัสดุ SIC ในพลังงานอิเล็กทรอนิกส์, optoelectronics และสาขาอื่น ๆ การพัฒนาเทคโนโลยีการเจริญเติบโตของผลึกเดี่ยว SIC จะกลายเป็นพื้นที่สำคัญของนวัตกรรมทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ในฐานะที่เป็นแกนหลักของอุปกรณ์การเจริญเติบโตของผลึกเดี่ยว SIC การออกแบบสนามความร้อนจะยังคงได้รับความสนใจอย่างกว้างขวางและการวิจัยเชิงลึก

ผ่านความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่องและการวิจัยกลไกเชิงลึกเทคโนโลยี 3C-SIC heteroepitaxial คาดว่าจะมีบทบาทสำคัญมากขึ้นในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์และส่งเสริมการพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีประสิทธิภาพสูง

ALD เชิงพื้นที่ การสะสมชั้นอะตอมที่แยกได้ในเชิงพื้นที่ เวเฟอร์จะเคลื่อนที่ระหว่างตำแหน่งต่างๆ และสัมผัสกับสารตั้งต้นที่แตกต่างกันในแต่ละตำแหน่ง รูปด้านล่างนี้เป็นการเปรียบเทียบระหว่าง ALD แบบดั้งเดิมกับ ALD ที่แยกเชิงพื้นที่

เมื่อเร็ว ๆ นี้สถาบันวิจัยชาวเยอรมัน Fraunhofer IISB ได้สร้างความก้าวหน้าในการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีการเคลือบ Tantalum Carbide และพัฒนาโซลูชันการเคลือบสเปรย์ที่ยืดหยุ่นและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่าโซลูชันการสะสม CVD

ในยุคของการพัฒนาทางเทคโนโลยีอย่างรวดเร็ว การพิมพ์ 3 มิติในฐานะตัวแทนสำคัญของเทคโนโลยีการผลิตขั้นสูง กำลังค่อยๆ เปลี่ยนโฉมหน้าของการผลิตแบบดั้งเดิม ด้วยการเติบโตอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีและการลดต้นทุน เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติได้แสดงให้เห็นโอกาสการใช้งานที่กว้างขวางในหลายสาขา เช่น การบินและอวกาศ การผลิตรถยนต์ อุปกรณ์ทางการแพทย์ และการออกแบบสถาปัตยกรรม และได้ส่งเสริมนวัตกรรมและการพัฒนาของอุตสาหกรรมเหล่านี้

วัสดุผลึกเดี่ยวเพียงอย่างเดียวไม่สามารถตอบสนองความต้องการของการผลิตที่เพิ่มขึ้นของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ต่างๆ ในตอนท้ายของปี 1959 ชั้นบาง ๆ ของเทคโนโลยีการเจริญเติบโตของวัสดุผลึกเดี่ยว - การเติบโตของ epitaxial ได้รับการพัฒนา

ซิลิคอนคาร์ไบด์เป็นหนึ่งในวัสดุที่เหมาะสำหรับการสร้างอุปกรณ์ที่มีอุณหภูมิสูงความถี่สูงพลังงานสูงและแรงดันสูง เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตและลดต้นทุนการเตรียมสารตั้งต้นซิลิกอนคาร์ไบด์ขนาดใหญ่เป็นทิศทางการพัฒนาที่สำคัญ