په SiC واحد کرسټال وده کې د تخم کرسټال چمتو کولو پروسه

سیلیکون کاربایډ (SiC)مواد د پراخه بندګاپ ګټې لري، لوړ حرارتي چالکتیا، د لوړ مهم ماتولو ساحې ځواک، او د لوړ سنتر شوي الکترون ډریف سرعت، چې دا د سیمیکمډکټر تولید په ډګر کې خورا ژمن دی. د SiC واحد کرسټالونه عموما د فزیکي بخار ټرانسپورټ (PVT) میتود له لارې تولید کیږي. د دې میتود ځانګړي مرحلې د ګرافائٹ کروسیبل په ښکته کې د SiC پاؤډر ځای په ځای کول او د کروسیبل په پورتنۍ برخه کې د SiC تخم کرسټال ځای په ځای کول شامل دي. ګرافیتصلیب وړد SiC د تودوخې درجې ته تودوخه کیږي، چې د SiC پوډر د بخار پړاو موادو لکه Si vapor، Si2C، او SiC2 کې د تخریبیدو لامل کیږي. د محوري تودوخې د تدریجي نفوذ لاندې، دا بخار شوي مادې د کریسبل پورتنۍ برخې ته راټیټوي او د SiC تخم کرسټال په سطحه کنډنس کوي، د SiC واحد کرسټال کې کریسټال کیږي.

اوس مهال، د تخم کرسټال قطر په کې کارول کیږيSiC واحد کرسټال ودهد هدف کرسټال قطر سره سمون ته اړتیا لري. د ودې په جریان کې، د تخم کرسټال د تخمونو په پورتنۍ برخه کې د چپکونکي په کارولو سره ټاکل کیږي. په هرصورت، د تخم کرسټال د تنظیم کولو دا طریقه کولی شي د مسلو لامل شي لکه د چپکونکي طبقه کې د voids د فکتورونو له امله لکه د تخم لرونکی د سطحې دقیقیت او د چپکونکي کوټینګ یووالي، چې کیدای شي د هیکساگونل باطل نیمګړتیاو سبب شي. پدې کې د ګرافیت پلیټ فلیټیت ښه کول ، د چپکونکي پرت ضخامت یوشان والي لوړول ، او د انعطاف وړ بفر پرت اضافه کول شامل دي. د دې هڅو سره سره، لاهم د چپکونکي پرت کثافت سره مسلې شتون لري، او د تخم کرسټال جلا کیدو خطر شتون لري. د تړلو طریقې په خپلولو سرهویفرد ګرافائٹ کاغذ ته او د کروسیبل په پورتنۍ برخه کې د دې سره یوځای کول ، د چپکونکي پرت کثافت ښه کیدی شي ، او د ویفر جلا کیدو مخه نیول کیدی شي.

1. تجرباتي سکیم:
په تجربه کې کارول شوي ویفرونه په سوداګریزه توګه شتون لري6 انچه N-ډول SiC ویفرونه. Photoresist د سپن کوټر په کارولو سره پلي کیږي. چپک کول د ځان پرمختللي تخم د ګرم پریس فرنس په کارولو سره ترلاسه کیږي.

1.1 د تخم کرسټال فکسیشن سکیم:
اوس مهال، د SiC تخم کرسټال چپکولو سکیمونه په دوو کټګوریو ویشل کیدی شي: د چپکونکي ډول او د تعلیق ډول.

د چپکونکي ډول سکیم (شکل 1): پدې کې د بندونو تړل شامل ديSiC ویفرد ګرافائٹ پلیټ ته د ګرافیت کاغذ د پرت سره د بفر پرت په توګه د دې لپاره چې تر مینځ واټن له مینځه ویسيSiC ویفراو د ګرافیت پلیټ. په ریښتیني تولید کې، د ګرافیټ کاغذ او ګرافیت پلیټ تر مینځ د ارتباط ځواک ضعیف دی چې د لوړ تودوخې ودې پروسې په جریان کې د تخم کرسټال جلا کیدو لامل کیږي ، چې پایله یې د ودې ناکامي رامینځته کیږي.

د تعلیق ډول سکیم (شکل 2): عموما، د ګلو کاربن کولو یا کوټینګ میتودونو په کارولو سره د SiC ویفر د بانډینګ سطح کې یو کثافت کاربن فلم رامینځته کیږي. دSiC ویفربیا د دوه ګرافائٹ پلیټونو تر مینځ بند شوی او د ګرافائٹ کرسیبل په پورتنۍ برخه کې ایښودل کیږي ، ثبات تضمینوي پداسې حال کې چې کاربن فلم ویفر ساتي. په هرصورت، د کوټینګ له لارې د کاربن فلم جوړول ګران دي او د صنعتي تولید لپاره مناسب ندي. د ګلو کاربنائزیشن طریقه د کاربن فلم غیر متناسب کیفیت تولیدوي، دا ستونزمن کوي ​​​​چې د قوي چپکونکي سره د بشپړ کثافت کاربن فلم ترلاسه کړي. برسیره پردې، د ګرافیت پلیټونو بندول د ویفر اغیزمنه وده ساحه د هغې د سطحې برخې بندولو سره کموي.

د پورتنیو دوو سکیمونو پراساس، یو نوی چپکونکی او ورپوری کولو سکیم وړاندیز شوی (شکل 3):

د ګلو کاربنائزیشن میتود په کارولو سره د SiC ویفر په بانډینګ سطح کې نسبتا کثافت کاربن فلم رامینځته شوی ، دا ډاډ ورکوي چې د روښانتیا لاندې لوی ر lightا لیک نه کیږي.
د کاربن فلم پوښل شوی SiC ویفر د ګرافیټ کاغذ سره تړل شوی، د اړیکو سطح د کاربن فلم اړخ دی. چپکونکې طبقه باید د رڼا لاندې په مساوي ډول تور ښکاري.
د ګرافیت کاغذ د ګرافیت پلیټونو پواسطه بند شوی او د کرسټال وده لپاره د ګرافائٹ کرسیبل پورته ځړول شوی.

1.2 چپکونکی:
د فوتوریزیسټ ویسکوسیت د پام وړ د فلم ضخامت یونیفارمیت اغیزه کوي. په ورته سپن سرعت کې، ټیټ ویسکوسیټي د پتلی او ډیر یونیفورم چپکونکي فلمونو پایله لري. له همدې امله ، د ټیټ ویسکوسیټي فوتوریزیسټ د غوښتنلیک اړتیاو کې غوره شوی.

د تجربې په جریان کې ، دا وموندل شوه چې د کاربونیز کولو چپکونکي واسکاسی د کاربن فلم او ویفر ترمینځ د اړیکې ځواک اغیزه کوي. لوړ ویسکوسیټي د سپن کوټر په کارولو سره په مساوي ډول پلي کول ستونزمن کوي ​​، پداسې حال کې چې ټیټ واسکاسیټي د ضعیف اړیکې ځواک پایله کوي ، چې د چپکونکي جریان او بهرني فشار له امله د راتلونکو بندیدو پروسو په جریان کې د کاربن فلم درزیدو لامل کیږي. د تجربوي څیړنو له لارې، د کاربونیزینګ چپکونکي واسکعیت 100 mPa·s ټاکل شوی و، او د بندیدو چپکونکي واسکعیت 25 mPa·s ته ټاکل شوی و.

1.3 کاري خلا:
په SiC ویفر کې د کاربن فلم رامینځته کولو پروسه کې د SiC ویفر سطح کې د چپکونکي پرت کاربونیز کول شامل دي ، کوم چې باید په خلا یا ارګون محافظت چاپیریال کې ترسره شي. تجربې پایلې ښیې چې د ارګون محافظت چاپیریال د لوړ خلا چاپیریال په پرتله د کاربن فلم جوړولو لپاره ډیر مناسب دی. که چیرې د خلا چاپیریال کارول کیږي، د خلا کچه باید ≤1 Pa وي.

د SiC تخم کرسټال د تړلو پروسه کې د ګرافیت پلیټ / ګرافائٹ کاغذ سره د SiC ویفر تړل شامل دي. په لوړه تودوخه کې په ګرافیت موادو باندې د اکسیجن د تخریب اغیزې په پام کې نیولو سره، دا پروسه باید د خلا شرایطو لاندې ترسره شي. د چپکونکي پرت باندې د مختلف خلا کچې اغیزې مطالعه شوې. تجربې پایلې په جدول 1 کې ښودل شوي. دا لیدل کیدی شي چې د ټیټ خلا شرایطو لاندې، په هوا کې د اکسیجن مالیکولونه په بشپړه توګه نه ایستل کیږي، چې د نیمګړتیا چپکونکي پرتونو المل کیږي. کله چې د خلا کچه د 10 Pa څخه ښکته وي، د چپکونکي پرت باندې د اکسیجن مالیکولونو تخریب اغیز د پام وړ کم شوی. کله چې د خلا کچه د 1 Pa څخه ښکته وي، د تخریب اغیز په بشپړه توګه له منځه ځي.