ભાગ 1
SIC અને AIN સિંગલ ક્રિસ્ટલ ફર્નેસમાં ક્રુસિબલ, સીડ ધારક અને માર્ગદર્શક રીંગ PVT પદ્ધતિ દ્વારા ઉગાડવામાં આવી હતી.
આકૃતિ 2 [1] માં બતાવ્યા પ્રમાણે, જ્યારે ભૌતિક બાષ્પ પરિવહન પદ્ધતિ (PVT) નો ઉપયોગ SiC તૈયાર કરવા માટે કરવામાં આવે છે, ત્યારે બીજ ક્રિસ્ટલ પ્રમાણમાં ઓછા તાપમાનના પ્રદેશમાં હોય છે, SiC કાચો માલ પ્રમાણમાં ઊંચા તાપમાનના પ્રદેશમાં હોય છે (2400 ઉપર℃), અને કાચો માલ SiXCy (મુખ્યત્વે Si, SiC સહિત) ઉત્પન્ન કરવા માટે વિઘટિત થાય છે₂, સિ₂સી, વગેરે).વરાળ તબક્કાની સામગ્રીને ઊંચા તાપમાનના પ્રદેશમાંથી નીચા તાપમાનના પ્રદેશમાં બીજ ક્રિસ્ટલ સુધી પહોંચાડવામાં આવે છે, fઓર્મિંગ બીજ ન્યુક્લી, વધતી જતી અને સિંગલ ક્રિસ્ટલ પેદા કરે છે.આ પ્રક્રિયામાં વપરાતી થર્મલ ફિલ્ડ મટિરિયલ્સ, જેમ કે ક્રુસિબલ, ફ્લો ગાઈડ રિંગ, સીડ ક્રિસ્ટલ હોલ્ડર, ઊંચા તાપમાને પ્રતિરોધક હોવા જોઈએ અને SiC કાચી સામગ્રી અને SiC સિંગલ ક્રિસ્ટલ્સને પ્રદૂષિત કરશે નહીં.એ જ રીતે, AlN સિંગલ ક્રિસ્ટલની વૃદ્ધિમાં ગરમીના તત્વોને Al વરાળ, N સામે પ્રતિરોધક હોવું જરૂરી છે.₂કાટ લાગે છે, અને ઉચ્ચ યુટેક્ટિક તાપમાન હોવું જરૂરી છે (સાથે AlN) સ્ફટિકની તૈયારીનો સમયગાળો ટૂંકો કરવા માટે.
એવું જાણવા મળ્યું હતું કે SiC[2-5] અને AlN[2-3] દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવ્યું હતુંTaC કોટેડગ્રેફાઇટ થર્મલ ફિલ્ડ મટિરિયલ્સ ક્લીનર હતા, લગભગ કોઈ કાર્બન (ઓક્સિજન, નાઇટ્રોજન) અને અન્ય અશુદ્ધિઓ, ઓછી ધારની ખામીઓ, દરેક પ્રદેશમાં નાની પ્રતિરોધકતા, અને માઇક્રોપોર ડેન્સિટી અને ઇચિંગ પિટ ડેન્સિટી નોંધપાત્ર રીતે ઘટી હતી (KOH એચિંગ પછી), અને ક્રિસ્ટલ ગુણવત્તા. મોટા પ્રમાણમાં સુધારો થયો હતો.વધુમાં,TaC ક્રુસિબલવજન ઘટાડવાનો દર લગભગ શૂન્ય છે, દેખાવ બિન-વિનાશક છે, રિસાયકલ કરી શકાય છે (200h સુધીનું જીવન), આવી સિંગલ ક્રિસ્ટલ તૈયારીની ટકાઉપણું અને કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરી શકે છે.
અંજીર.2. (a) PVT પદ્ધતિ દ્વારા SiC સિંગલ ક્રિસ્ટલ ઇન્ગોટ ગ્રોઇંગ ડિવાઇસનું સ્કીમેટિક ડાયાગ્રામ
(b) ટોચTaC કોટેડબીજ કૌંસ (SIC બીજ સહિત)
(c)TAC-કોટેડ ગ્રેફાઇટ માર્ગદર્શિકા રિંગ
ભાગ 2
MOCVD GaN એપિટેક્સિયલ લેયર ગ્રોઇંગ હીટર
આકૃતિ 3 (a) માં બતાવ્યા પ્રમાણે, MOCVD GaN વૃદ્ધિ એ રાસાયણિક વરાળ ડિપોઝિશન ટેક્નોલોજી છે જે વરાળ એપિટેક્સિયલ વૃદ્ધિ દ્વારા પાતળી ફિલ્મોને ઉગાડવા માટે ઓર્ગેનોમેટ્રિકલ વિઘટન પ્રતિક્રિયાનો ઉપયોગ કરે છે.પોલાણમાં તાપમાનની ચોકસાઈ અને એકરૂપતા હીટરને MOCVD સાધનોનો સૌથી મહત્વપૂર્ણ મુખ્ય ઘટક બનાવે છે.શું સબસ્ટ્રેટને લાંબા સમય સુધી ઝડપથી અને એકસરખી રીતે ગરમ કરી શકાય છે કે કેમ (વારંવાર ઠંડક હેઠળ), ઊંચા તાપમાને સ્થિરતા (ગેસ કાટ સામે પ્રતિકાર) અને ફિલ્મની શુદ્ધતા સીધી અસર કરશે ફિલ્મ ડિપોઝિશનની ગુણવત્તા, જાડાઈ સુસંગતતા, અને ચિપનું પ્રદર્શન.
MOCVD GaN ગ્રોથ સિસ્ટમમાં હીટરની કામગીરી અને રિસાયક્લિંગ કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવા માટે,TAC-કોટેડગ્રેફાઇટ હીટર સફળતાપૂર્વક રજૂ કરવામાં આવ્યું હતું.પરંપરાગત હીટર (pBN કોટિંગનો ઉપયોગ કરીને) દ્વારા ઉગાડવામાં આવતા GaN એપિટેક્સિયલ સ્તરની તુલનામાં, TaC હીટર દ્વારા ઉગાડવામાં આવેલ GaN એપિટાક્સિયલ સ્તર લગભગ સમાન ક્રિસ્ટલ માળખું, જાડાઈ એકરૂપતા, આંતરિક ખામીઓ, અશુદ્ધતા ડોપિંગ અને દૂષણ ધરાવે છે.વધુમાં, ધTaC કોટિંગઓછી પ્રતિરોધકતા અને નીચી સપાટીની ઉત્સર્જનક્ષમતા ધરાવે છે, જે હીટરની કાર્યક્ષમતા અને એકરૂપતાને સુધારી શકે છે, જેનાથી વીજ વપરાશ અને ગરમીનું નુકશાન ઘટે છે.હીટરની રેડિયેશન લાક્ષણિકતાઓમાં વધુ સુધારો કરવા અને તેની સેવા જીવન [5] વધારવા માટે પ્રક્રિયાના પરિમાણોને નિયંત્રિત કરીને કોટિંગની છિદ્રાળુતાને સમાયોજિત કરી શકાય છે.આ ફાયદા બનાવે છેTaC કોટેડગ્રેફાઇટ હીટર MOCVD GaN ગ્રોથ સિસ્ટમ માટે ઉત્તમ પસંદગી છે.
અંજીર.3. (a) GaN એપિટેક્સિયલ વૃદ્ધિ માટે MOCVD ઉપકરણનું યોજનાકીય રેખાકૃતિ
(b) MOCVD સેટઅપમાં મોલ્ડેડ TAC-કોટેડ ગ્રેફાઇટ હીટર, બેઝ અને કૌંસને બાદ કરતાં (હીટિંગમાં બેઝ અને કૌંસ દર્શાવતું ચિત્ર)
(c) 17 GaN એપિટેક્સિયલ વૃદ્ધિ પછી TAC-કોટેડ ગ્રેફાઇટ હીટર.[6]
ભાગ/3
એપિટાક્સી (વેફર કેરિયર) માટે કોટેડ સસેપ્ટર
વેફર કેરિયર એ SiC, AlN, GaN અને અન્ય ત્રીજા વર્ગના સેમિકન્ડક્ટર વેફર્સ અને એપિટેક્સિયલ વેફર વૃદ્ધિની તૈયારી માટે એક મહત્વપૂર્ણ માળખાકીય ઘટક છે.મોટા ભાગના વેફર કેરિયર્સ ગ્રેફાઇટથી બનેલા હોય છે અને પ્રક્રિયા વાયુઓના કાટનો પ્રતિકાર કરવા માટે SiC કોટિંગ સાથે કોટેડ હોય છે, જેમાં 1100 થી 1600 ની એપિટેક્સિયલ તાપમાન રેન્જ હોય છે.°સી, અને રક્ષણાત્મક કોટિંગનો કાટ પ્રતિકાર વેફર કેરિયરના જીવનમાં નિર્ણાયક ભૂમિકા ભજવે છે.પરિણામો દર્શાવે છે કે TaC નો કાટ દર ઉચ્ચ તાપમાન એમોનિયામાં SiC કરતા 6 ગણો ધીમો છે.ઉચ્ચ તાપમાન હાઇડ્રોજનમાં, કાટ દર SiC કરતા 10 ગણો ધીમો હોય છે.
તે પ્રયોગો દ્વારા સાબિત થયું છે કે TaC સાથે આવરી લેવામાં આવેલી ટ્રે વાદળી પ્રકાશની GaN MOCVD પ્રક્રિયામાં સારી સુસંગતતા દર્શાવે છે અને અશુદ્ધિઓ દાખલ કરતી નથી.મર્યાદિત પ્રક્રિયા ગોઠવણો પછી, TaC કેરિયર્સનો ઉપયોગ કરીને ઉગાડવામાં આવેલ એલઇડી પરંપરાગત SiC કેરિયર્સની સમાન કામગીરી અને એકરૂપતા દર્શાવે છે.તેથી, TAC-કોટેડ પૅલેટની સર્વિસ લાઇફ એકદમ સ્ટોન ઇન્ક અને કરતાં વધુ સારી છેSiC કોટેડગ્રેફાઇટ પેલેટ.
પોસ્ટ સમય: માર્ચ-05-2024