Νέα της βιομηχανίας

Όλοι έχουμε αισθανθεί εκείνη τη στιγμή πανικού. Η μπαταρία του τηλεφώνου σας είναι στο 5%, έχετε λεπτά για να διαθέτετε και κάθε δευτερόλεπτο που συνδέεται με αισθάνεται σαν μια αιωνιότητα. Τι θα συμβεί αν το μυστικό για να τερματίσει αυτό το άγχος δεν έγκειται σε μια εντελώς νέα χημεία, αλλά στην επανεξέταση ενός θεμελιώδους υλικού μέσα στην ίδια την μπαταρία; Για δύο δεκαετίες στην πρώτη γραμμή της τεχνολογίας, έχω δει τις τάσεις να έρχονται και να πάνε. Αλλά το buzz γύρω από τον πορώδες γραφίτη αισθάνεται διαφορετικό. Δεν είναι απλώς ένα βαθμιαίο βήμα. Αντιπροσωπεύει μια θεμελιώδη μετατόπιση στον τρόπο με τον οποίο προσεγγίζουμε το σχεδιασμό αποθήκευσης ενέργειας.

Στο Vetek, έχουμε περάσει δεκαετίες εξευγενίζοντας τις ισοτροπικές λύσεις γραφίτη μας για βιομηχανίες που απαιτούν αξιοπιστία σε αυξανόμενες θερμοκρασίες. Ας βουτήξουμε στο γιατί αυτό το υλικό είναι μια κορυφαία επιλογή - και πώς τα προϊόντα μας ξεπερνούν τον ανταγωνισμό.

Έχοντας εργαστεί στη βιομηχανία ημιαγωγών για πάνω από μια δεκαετία, καταλαβαίνω από πρώτο χέρι πόσο δύσκολη είναι η επιλογή υλικού σε περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας, υψηλής ισχύος. Δεν ήταν μέχρι που αντιμετώπισα το μπλοκ SIC του Vetek, βρήκα τελικά μια πραγματικά αξιόπιστη λύση.

Στη βιομηχανία παραγωγής ημιαγωγών, καθώς το μέγεθος της συσκευής συνεχίζει να συρρικνώνεται, η τεχνολογία εναπόθεσης των υλικών λεπτού φιλμ έχει δημιουργήσει πρωτοφανείς προκλήσεις. Η εναπόθεση ατομικού στρώματος (ALD), ως τεχνολογία εναπόθεσης λεπτού φιλμ που μπορεί να επιτύχει ακριβή έλεγχο σε ατομικό επίπεδο, έχει γίνει ένα απαραίτητο μέρος της κατασκευής ημιαγωγών. Αυτό το άρθρο στοχεύει στην εισαγωγή της ροής της διαδικασίας και των αρχών της ALD για να βοηθήσει στην κατανόηση του σημαντικού ρόλου της στην προηγμένη παραγωγή τσιπ.

Είναι ιδανικό για την κατασκευή ολοκληρωμένων κυκλωμάτων ή συσκευών ημιαγωγών σε ένα τέλειο στρώμα κρυσταλλικής βάσης. Η διαδικασία της επιταξίας (epi) στην κατασκευή ημιαγωγών στοχεύει στην εναπόθεση ενός λεπτού μονοκρυσταλλικού στρώματος, συνήθως περίπου 0,5 έως 20 microns, σε ένα μονοκρυσταλλικό υπόστρωμα. Η διαδικασία της επιταξίας είναι ένα σημαντικό βήμα στην κατασκευή συσκευών ημιαγωγών, ειδικά στην κατασκευή πλακιδίων πυριτίου.

Η κύρια διαφορά μεταξύ της επιταξίας και της εναπόθεσης ατομικής στρώσης (ALD) έγκειται στους μηχανισμούς ανάπτυξης των ταινιών και τις συνθήκες λειτουργίας. Η επιταξία αναφέρεται στη διαδικασία ανάπτυξης ενός κρυσταλλικού λεπτού μεμβράνης σε ένα κρυσταλλικό υπόστρωμα με συγκεκριμένη σχέση προσανατολισμού, διατηρώντας την ίδια ή παρόμοια κρυσταλλική δομή. Αντίθετα, η ALD είναι μια τεχνική εναπόθεσης που περιλαμβάνει την έκθεση ενός υποστρώματος σε διαφορετικούς χημικούς προδρόμους σε σειρά για να σχηματίσουν μια λεπτή μεμβράνη ένα ατομικό στρώμα κάθε φορά.

Η επίστρωση CVD TAC είναι μια διαδικασία για το σχηματισμό μιας πυκνής και ανθεκτικής επίστρωσης σε ένα υπόστρωμα (γραφίτη). Αυτή η μέθοδος περιλαμβάνει την εναπόθεση TaC στην επιφάνεια του υποστρώματος σε υψηλές θερμοκρασίες, με αποτέλεσμα μια επίστρωση καρβιδίου του τανταλίου (TaC) με εξαιρετική θερμική σταθερότητα και χημική αντοχή.

Καθώς η διαδικασία καρβιδίου του πυριτίου (SiC) 8 ιντσών ωριμάζει, οι κατασκευαστές επιταχύνουν τη μετατόπιση από τις 6 ίντσες στις 8 ίντσες. Πρόσφατα, η ON Semiconductor και η Resonac ανακοίνωσαν ενημερώσεις για την παραγωγή SiC 8 ιντσών.

Αυτό το άρθρο παρουσιάζει τις τελευταίες εξελίξεις στον πρόσφατα σχεδιασμένο αντιδραστήρα CVD θερμού τοιχώματος PE1O8 της ιταλικής εταιρείας LPE και την ικανότητά του να εκτελεί ομοιόμορφη επιταξία 4H-SiC σε 200mm SiC.

Με την αυξανόμενη ζήτηση για υλικά SIC στα ηλεκτρονικά ισχύος, την οπτικοηλεκτρονική και σε άλλους τομείς, η ανάπτυξη της τεχνολογίας SIC μονής κρυστάλλων θα αποτελέσει βασικό τομέα της επιστημονικής και τεχνολογικής καινοτομίας. Ως πυρήνας του εξοπλισμού SIC ενιαίου κρυστάλλου, ο σχεδιασμός του θερμικού πεδίου θα συνεχίσει να λαμβάνει εκτεταμένη προσοχή και εμπεριστατωμένη έρευνα.

Μέσω της συνεχούς τεχνολογικής προόδου και της σε βάθος έρευνας μηχανισμού, η 3C-SIC ετεροεπιταξιακή τεχνολογία αναμένεται να διαδραματίσει πιο σημαντικό ρόλο στη βιομηχανία ημιαγωγών και να προωθήσει την ανάπτυξη ηλεκτρονικών συσκευών υψηλής απόδοσης.

Χωρική ALD, χωρικά απομονωμένη εναπόθεση ατομικού στρώματος. Το δίσκο μετακινείται μεταξύ διαφορετικών θέσεων και εκτίθεται σε διαφορετικούς πρόδρομους σε κάθε θέση. Το παρακάτω σχήμα είναι μια σύγκριση μεταξύ της παραδοσιακής ALD και του χωρικά απομονωμένου ALD.

Πρόσφατα, το Γερμανικό Ερευνητικό Ινστιτούτο Fraunhofer IISB έχει κάνει μια σημαντική ανακάλυψη στην έρευνα και ανάπτυξη της τεχνολογίας επίστρωσης καρβιδίου Tantalum και ανέπτυξε μια λύση επίστρωσης ψεκασμού που είναι πιο ευέλικτη και φιλική προς το περιβάλλον από τη λύση εναπόθεσης CVD και έχει εμπορευματοποιηθεί.

Σε μια εποχή ραγδαίας τεχνολογικής ανάπτυξης, η τρισδιάστατη εκτύπωση, ως σημαντικός εκπρόσωπος της προηγμένης τεχνολογίας κατασκευής, αλλάζει σταδιακά το πρόσωπο της παραδοσιακής κατασκευής. Με τη συνεχή ωριμότητα της τεχνολογίας και τη μείωση του κόστους, η τεχνολογία 3D εκτύπωσης έχει δείξει ευρείες προοπτικές εφαρμογής σε πολλούς τομείς όπως η αεροδιαστημική, η αυτοκινητοβιομηχανία, ο ιατρικός εξοπλισμός και ο αρχιτεκτονικός σχεδιασμός, και έχει προωθήσει την καινοτομία και την ανάπτυξη αυτών των βιομηχανιών.

Μόνο τα μεμονωμένα κρυστάλλινα υλικά δεν μπορούν να καλύψουν τις ανάγκες της αυξανόμενης παραγωγής διαφόρων συσκευών ημιαγωγών. Στα τέλη του 1959, αναπτύχθηκε ένα λεπτό στρώμα τεχνολογίας ανάπτυξης ενός κρυστάλλου - επιταξονική ανάπτυξη.

Το καρβίδιο του πυριτίου είναι ένα από τα ιδανικά υλικά για την κατασκευή συσκευών υψηλής θερμοκρασίας, υψηλής συχνότητας, υψηλής ισχύος και υψηλής τάσης. Προκειμένου να βελτιωθεί η αποτελεσματικότητα της παραγωγής και να μειωθεί το κόστος, η προετοιμασία υποστρωμάτων καρβιδίου μεγάλου μεγέθους είναι μια σημαντική κατεύθυνση ανάπτυξης.