Qrafitin SiC yarımkeçiricisində təmizlənməsi texnologiyası

Qrafitin SiC yarımkeçiricilərində tətbiqi və təmizliyin əhəmiyyəti

Qrafitmüstəsna istilik və elektrik xassələri ilə tanınan Silikon Karbid (SiC) yarımkeçiricilərinin istehsalında çox vacibdir. Bu, SiC-ni yüksək güc, yüksək temperatur və yüksək tezlikli tətbiqlər üçün ideal edir. SiC yarımkeçirici istehsalında,qrafitüçün ümumi istifadə olunurtigelər, qızdırıcılar və digər yüksək temperaturlu emal komponentləriəla istilik keçiriciliyinə, kimyəvi sabitliyə və istilik şokuna qarşı müqavimətinə görə. Bununla belə, qrafitin bu rollarda effektivliyi onun təmizliyindən çox asılıdır. Qrafitdəki çirklər SiC kristallarında arzuolunmaz qüsurlar yarada, yarımkeçirici cihazların işini pisləşdirə və ümumi istehsal prosesinin məhsuldarlığını azalda bilər. Elektrikli nəqliyyat vasitələri, bərpa olunan enerji və telekommunikasiya kimi sənayelərdə SiC yarımkeçiricilərinə artan tələbatla ultra təmiz qrafitə ehtiyac daha da kritik hala gəldi. Yüksək təmizlikli qrafit SiC yarımkeçiricilərinin ciddi keyfiyyət tələblərinin yerinə yetirilməsini təmin edir və istehsalçılara yüksək performans və etibarlılığa malik cihazlar istehsal etməyə imkan verir. Buna görə də, ultra yüksək təmizliyə nail olmaq üçün qabaqcıl təmizləmə üsullarının inkişafıqrafitSiC yarımkeçirici texnologiyalarının növbəti nəslini dəstəkləmək üçün vacibdir.

Fiziki-kimyəvi təmizləmə

Təmizləmə texnologiyasının davamlı inkişafı və üçüncü nəsil yarımkeçirici texnologiyasının sürətli inkişafı fiziki-kimyəvi təmizləmə kimi tanınan yeni qrafit təmizləmə metodunun yaranmasına səbəb oldu. Bu üsul yerləşdirməni nəzərdə tuturqrafit məhsullarıqızdırmaq üçün vakuum sobasında. Ocaqda vakuumu artıraraq, qrafit məhsullarındakı çirklər doymuş buxar təzyiqinə çatdıqda uçuculaşacaq. Bundan əlavə, halogen qaz qrafit çirklərindəki yüksək ərimə və qaynama nöqtəli oksidləri aşağı ərimə və qaynama nöqtəli halidlərə çevirmək üçün istifadə olunur və istənilən təmizləmə effektinə nail olur.

Yüksək təmizlikli qrafit məhsullarıüçüncü nəsil yarımkeçirici silisium karbid üçün adətən ≥99,9995% təmizlik tələbi ilə fiziki və kimyəvi üsullarla təmizlənir. Təmizliyə əlavə olaraq, müəyyən çirkli elementlərin tərkibinə, məsələn, B çirkinin tərkibi ≤0,05 × 10^-6 və Al çirkinin tərkibi ≤0,05 ×10^-6 kimi xüsusi tələblər var.

Ocağın temperaturunun və vakuum səviyyəsinin yüksəldilməsi qrafit məmulatlarında bəzi çirklərin avtomatik buxarlanmasına gətirib çıxarır və beləliklə, çirklərin çıxarılmasına nail olur. Çıxarılması üçün daha yüksək temperatur tələb edən çirkli elementlər üçün onları daha aşağı ərimə və qaynama nöqtələri olan halidlərə çevirmək üçün halogen qaz istifadə olunur. Bu üsulların birləşməsi sayəsində qrafitdəki çirklər effektiv şəkildə çıxarılır.

Məsələn, qrafit çirklərindəki oksidləri xloridlərə çevirmək üçün təmizlənmə prosesi zamanı halogen qrupundan olan xlor qazı daxil edilir. Xloridlərin oksidləri ilə müqayisədə ərimə və qaynama nöqtələrinin əhəmiyyətli dərəcədə aşağı olması səbəbindən qrafitdəki çirkləri çox yüksək temperaturlara ehtiyac olmadan çıxarmaq olar.

Təmizləmə Prosesi

Üçüncü nəsil SiC yarımkeçiricilərində istifadə olunan yüksək təmizlikli qrafit məmulatlarını təmizləməzdən əvvəl, arzu olunan son təmizliyə, xüsusi çirklərin səviyyələrinə və qrafit məhsullarının ilkin təmizliyinə əsaslanaraq müvafiq proses planını müəyyən etmək vacibdir. Proses bor (B) və alüminium (Al) kimi kritik elementlərin seçici şəkildə çıxarılmasına diqqət yetirməlidir. Təmizləmə planı ilkin və hədəf təmizlik səviyyələrini, həmçinin xüsusi elementlərə olan tələbləri qiymətləndirməklə tərtib edilir. Bu, halogen qazının, soba təzyiqinin və prosesin temperatur parametrlərinin müəyyən edilməsini əhatə edən optimal və ən sərfəli təmizləmə prosesinin seçilməsini əhatə edir. Bu proses məlumatları daha sonra proseduru həyata keçirmək üçün təmizləmə avadanlığına daxil edilir. Təmizləndikdən sonra tələb olunan standartlara uyğunluğu yoxlamaq üçün üçüncü tərəf sınaqları aparılır və keyfiyyətli məhsullar son istifadəçiyə çatdırılır.