SiC жартылай өткізгішіндегі графитті тазарту технологиясы

SiC жартылай өткізгіштерде графиттің қолданылуы және тазалықтың маңызы

Графитерекше жылу және электрлік қасиеттерімен танымал кремний карбиді (SiC) жартылай өткізгіштерін өндіруде өте маңызды. Бұл SiC-ті жоғары қуат, жоғары температура және жоғары жиілікті қолданбалар үшін тамаша етеді. SiC жартылай өткізгіштер өндірісінде,графитүшін жиі қолданыладытигельдер, жылытқыштар және басқа да жоғары температурада өңдеу компоненттерітамаша жылу өткізгіштікке, химиялық тұрақтылыққа және термиялық соққыға төзімділігіне байланысты. Дегенмен, бұл рөлдерде графиттің тиімділігі оның тазалығына байланысты. Графиттегі қоспалар SiC кристалдарында қажетсіз ақауларды тудыруы мүмкін, жартылай өткізгіш құрылғылардың өнімділігін нашарлатады және жалпы өндірістік процестің өнімділігін төмендетеді. Электрлік көліктер, жаңартылатын энергия көздері және телекоммуникациялар сияқты салаларда SiC жартылай өткізгіштеріне сұраныстың артуымен ультра таза графитке деген қажеттілік маңыздырақ болды. Тазалығы жоғары графит SiC жартылай өткізгіштерінің қатаң сапа талаптарының орындалуын қамтамасыз етеді, бұл өндірушілерге өнімділігі мен сенімділігі жоғары құрылғыларды шығаруға мүмкіндік береді. Сондықтан ультра жоғары тазалыққа қол жеткізу үшін озық тазарту әдістерін әзірлеуграфитSiC жартылай өткізгіш технологияларының келесі буынын қолдау үшін өте маңызды.

Физико-химиялық тазарту

Тазалау технологиясының үздіксіз дамуы және үшінші буын жартылай өткізгіш технологиясының қарқынды дамуы физика-химиялық тазарту деп аталатын жаңа графитті тазарту әдісінің пайда болуына әкелді. Бұл әдіс орналастыруды қамтидыграфит өнімдеріқыздыруға арналған вакуумдық пеште. Пештегі вакуумды жоғарылату арқылы графит өнімдеріндегі қоспалар қаныққан бу қысымына жеткенде ұшады. Сонымен қатар, галоген газы графит қоспаларындағы жоғары балқу және қайнау температурасы бар оксидтерді төмен балқу және қайнау температурасы галогенидтерге айналдыру үшін қолданылады, бұл қажетті тазарту әсеріне қол жеткізу.

Жоғары таза графит өнімдеріүшінші буындағы жартылай өткізгіш кремний карбиді үшін әдетте тазалық талабы ≥99,9995% болатын физикалық және химиялық әдістермен тазартылады. Тазалықтан басқа, В қоспасының мөлшері ≤0,05 × 10^-6 және Al қоспасының мөлшері ≤0,05 ×10^-6 сияқты белгілі бір қоспа элементтерінің мазмұнына арнайы талаптар бар.

Пештің температурасын және вакуум деңгейін жоғарылату графит өнімдеріндегі кейбір қоспалардың автоматты түрде ұшпалануына әкеледі, осылайша қоспаларды кетіруге қол жеткізеді. Жою үшін жоғары температураны қажет ететін қоспа элементтері үшін оларды балқу және қайнау температурасы төмен галогенидтерге айналдыру үшін галоген газы қолданылады. Осы әдістерді біріктіру арқылы графиттегі қоспалар тиімді түрде жойылады.

Мысалы, графит қоспаларындағы оксидтерді хлоридтерге айналдыру үшін тазарту процесінде галоген тобынан хлор газы енгізіледі. Хлоридтердің оксидтерімен салыстырғанда балқу және қайнау температуралары айтарлықтай төмен болғандықтан, графиттегі қоспаларды өте жоғары температураны қажет етпей-ақ жоюға болады.

Тазарту процесі

Үшінші буындағы SiC жартылай өткізгіштерінде қолданылатын жоғары таза графит өнімдерін тазартпас бұрын, қажетті соңғы тазалыққа, ерекше қоспалардың деңгейлеріне және графит өнімдерінің бастапқы тазалығына негізделген сәйкес технологиялық жоспарды анықтау өте маңызды. Процесс бор (B) және алюминий (Al) сияқты маңызды элементтерді таңдаулы түрде жоюға бағытталуы керек. Тазалау жоспары бастапқы және мақсатты тазалық деңгейлерін, сондай-ақ нақты элементтерге қойылатын талаптарды бағалау арқылы тұжырымдалады. Бұл галоген газын, пештің қысымын және процесс температурасының параметрлерін анықтауды қамтитын оңтайлы және үнемді тазарту процесін таңдауды қамтиды. Бұл процесс деректері процедураны орындау үшін тазарту жабдығына енгізіледі. Тазалаудан кейін талап етілетін стандарттарға сәйкестігін тексеру үшін үшінші тарап тестілері жүргізіледі және білікті өнімдер соңғы пайдаланушыға жеткізіледі.