ولې د لوړ پاکوالي ګرافایټ د SiC ایپیټیکسي نیمګړتیا کنټرول لپاره خورا مهم دی

د تولید شوي سیلیکون کاربایډ (SiC) ویفر کیفیت د ودې چاپیریال کې حتی د کوچنیو بدلونونو لخوا اغیزمن کیږي. هغه ساحه چې ډیری یې په پام کې نه نیسي هغه د ریکټر استر ګرافایټ دی. دا د ریکټر دننه موندل شوي شدید تودوخې ازموینې ته ولاړ دی پداسې حال کې چې دا د ایپیټیکسي پرمهال ویفر ملاتړ کوي او موقعیت ورکوي. که چیرې ګرافایټ ناپاک وي یا په غیر منظم ډول جوړ شوی وي د موادو کوچنۍ ټوټې یا ناغوښتل شوی عکس العمل د ودې په ټوله پروسه کې زیرمه کیدی شي. د ګرافایټ په سطحه کوچنۍ ستونزې کولی شي د لوی ویفر نیمګړتیاو ته وده ورکړي، چې پایله یې د چپ جوړونکو لپاره ډیر کار او ټیټ حاصلات دي. پدې توګه د حالت او پاکوالي ګریفائټ سوسیپټر دا د ډېرو خلکو په پرتله ډېره مهمه موضوع ده.

د ګرافیت پاکوالی څنګه د ایپیټیکسي چیمبرونو کې د ذراتو مسلو اغیزه کوي؟

ذرات د SiC ایپیټکسی چیمبرونو کې د ویفر یوه پراخه نیمګړتیا ده، او ډیری وختونه په پروسه کې ګرافایټ شاملوي. د ګرافایټ برخې د SiC ری ایکټر په ګرم زون کې ژوند کوي، ویفر لیږدوي او د تودوخې شکلونو اغیزه کوي. د لږ خالص ګرافایټ کارولو سره، ناپاکۍ، لکه فلزي ککړونکي، ایش، یا د پروسس پاتې شوني، د لوړې تودوخې ودې په جریان کې د وخت په تیریدو سره د ګرافایټ څخه ورو ورو ګاز کولی شي. له ګاز څخه پاک شوي ناپاکۍ اکثرا په چیمبر کې د کشف وړ ندي، مګر دوی په پای کې د ویفر سطحې ته راځي، یا د ګاز مرحلې برخه کیږي. د مثال په توګه، په یوه غوښتنلیک کې یو فابریکه د لګښت سپمولو لپاره د ټیټ درجې ګرافایټ غوره کړ. که څه هم په پیل کې د لنډو منډو په جریان کې هیڅ مسله څرګنده نه وه، د څو دورو وروسته د سیک اپیټکسی ، د ویفر په سطحه کې تصادفي پن سوراخونه او ناهموار ځایونه لیدل شوي. د دې ډول نیمګړتیاوو سرچینه د ګرافایټ هولډر یا سسیپټر څخه خارج شوي مایکرو ذراتو ته موندل شوې. ذرات به د ودې چیمبر ته ننوځي او په ناغوښتل شوي ډول د تخمونو په توګه عمل وکړي. د ګرافایټ برخې غیر مساوي کثافت به د تودوخې په وخت کې د برخې سطحې کې مایکرو درزونو کې هم مرسته وکړي، چې د وخت په تیریدو سره چیمبر ته د ښی ذراتو د توییدو لامل کیږي، که څه هم برخه ممکن پاکه ښکاري. په دې توګه، د ګرافایټ سرچینې او د هغې تاریخ څارنه په فابریکو کې یو معمول کار دی ترڅو د ذراتو پورې اړوند نیمګړتیاو څخه مخنیوی وشي. د کنټرول شوي مقدار ایش سره لوړ پاکوالی ګرافایټ عموما مطلوب دی، په ځانګړي توګه د اوږدې مودې تولیداتو لپاره. د برخو د تودوخې دورې شمیر هم څارل کیږي ځکه چې مواد به د ښه لومړني پروسس وروسته هم ذرات توی کړي. همدارنګه، د ګرافایټ برخو لپاره د ساتنې میتود نیمګړتیاوې اغیزمنوي. د مثال په توګه، د تیریدونکي پاکولو پروسیجرونه به د ګرافایټ سطح ته زیان ورسوي او د مایکرو درزونو پایله به ولري. غوره طریقه د ګرافایټ برخو سره لږترلږه فزیکي تعامل سره یو نرم، کنټرول شوی پاکولو پروسه ده. د اقتصادي دلایلو لپاره، د تمې څخه ژر د برخو ځای په ځای کول ممکن په وروستیو مرحلو کې د حاصلاتو له لاسه ورکولو سره د مقابلې په پرتله غوره وي. په لنډه توګه، د SiC ایپیټیکسي پروسې کې د ذراتو تولید کنټرول د موادو کیفیت او اداره کولو کړنو په اړه د کوچنیو توضیحاتو شاوخوا ګرځي. د ګرافایټ کیفیت مسله د موضوع په زړه کې ده.

د لوړ پای SiC ایپیټیکسیل برخو او سسپټرونو لپاره د موادو اړتیاوې

د SiC ایپیټیکسي لپاره، په ری ایکټر کې برخې یوازې د ویفر 'نیولو' لپاره ندي. په ری ایکټر کې سسپټرونه، ګرافایټ کیریرونه او د ګرم زون اجزا په مستقیم ډول د کرسټال وده اغیزه کوي. له همدې امله مواد خورا غوښتونکي دي او یو کوچنی نیمګړتیا به بالاخره په ویفر کې د نیمګړتیا په توګه څرګند شي. لوړ حرارتي ثبات یو بنسټیز اړتیا ده. برخې د اوږدې مودې لپاره خورا لوړې تودوخې ته تودوخه کیږي (ځینې وختونه تکراري تودوخې / یخولو دورې). هغه مواد چې نشي کولی پدې تودوخې کې ثبات وساتي به تحریف شي او ممکن په پای کې مات شي. په جیومیټري کې لږ بدلونونه کولی شي د ګاز جریان او تودوخې ویش د پام وړ بدل کړي چې پایله یې د ویفر سطح کې غیر یونیفورم کرسټال وده ده. پاکوالی یو بل مهم فاکتور دی. د لوړ پای SiC پروسې د ګرافایټ پر بنسټ اجزاو کې خورا ټیټ فلزي مینځپانګې او خورا ټیټ ایش کچې ته اړتیا لري. د عملیاتو په جریان کې ټریس فلزات به ورو ورو د برخو څخه بهر شي، ککړونکي کولی شي چیمبر ته خپور شي او د ذراتو ککړتیا یا محلي کرسټال نیمګړتیاو پایله ولري. په ځینو فابریکو کې، د تصادفي سټیکینګ غلطی د ککړ شوي سسپټر یوې ډلې ته موندل شوی. د سطحې جوړښت یوه مهمه اړتیا ده. یو نرم او مساوي سطح به د تودوخې / یخولو دورې په جریان کې د ذراتو د توییدو کمولو کې مرسته وکړي. یو غیر یونیفورم سطح، یا د سطحې جوړښت دننه سوري، به د عملیاتو په جریان کې په دوامداره توګه مات شي او پدې توګه به چیمبر ته د ذراتو دوامداره سرچینه رامینځته کړي. د کوټینګ کیفیت هم یو بل اړین اړتیا ده. ډیری لوړ پای سیسپټرونه د SiC کوټینګ د محافظت پرت په توګه کاروي. کوټینګ باید د اساس موادو سره ښه وصل شي او باید د اوږدې مودې عملیاتو سره مقاومت وکړي. ضعیف اړیکه او ډی لامینیشن به مستقیم د اساس ګرافایټ سخت عکس العمل چاپیریال ته ښکاره کړي. موږ ډیری وختونه دا په ریښتیني غوښتنلیکونو کې ګورو: د مثال په توګه، د اوږدې تولید بیچ لپاره چلول شوی ویفر فیب به د سلګونو دورو وروسته د عیب کچه په ثابت ډول لوړیږي. د سیسپټر معاینه کول به د کوټینګ او څنډې تخریب یو څه څرګند کړي. د برخې بدلول یا بدلول به د عیب کچه د منلو وړ کچې ته راستون کړي. د سم موادو غوره کول یوازې د اجزاو لومړني فعالیت په اړه ندي، بلکه په تکراري دورو کې د موادو ثبات دی.

د AIXTRON G10 سیسټمونو کې د حرارتي ثبات په اړه د غلو جوړښت اغیزې

د ګرافایټ اجزاو د غلې دانې جوړښت د لوړ حرارت SiC دننه د اپیتیکسي وده سیسټم، لکه د AIXTRON G10، د تودوخې ثبات باندې ډیره اغیزه کوي. دا د ابعادي بدلونونو، شکل ساتلو، او د تودوخې سایکلینګ غبرګون پورې اړه لري. ګرافیت یو واحد جامد نه دی. دا د ډیری کرسټالایټونو یا غلو څخه جوړ دی. انفرادي کرسټالایټونه ممکن مختلف سمتونه ولري. کله چې د ګرافیت برخې دننه د غلو د اندازې ضعیف کنټرول شتون ولري، د تودوخې غیر مساوي ویش رامینځته کیږي. د برخې ساحې په مختلفو نرخونو کې تودوخه کیږي او سړې کیږي. دا په مایکرو کچه داخلي فشار رامینځته کوي. ورو ورو د وخت په تیریدو سره دا داخلي فشار په برخو کې د وارپ یا تحریف لامل کیږي لکه سسپټر یا ویفر کیریر. دا پروسه د تولید پرمهال په اسانۍ سره پیژندل کیدی شي. دا معمولا هغه وخت څرګندیږي کله چې د ویفر لاین په لوړه تودوخه کې کار کوي. د ویفر کیفیت د سلګونو حرارتي دورو وروسته تیریدل پیل کوي. په ضخامت کې بدلونونه زیاتیږي، او د څنډې نیمګړتیاوې په منظم ډول راڅرګندیدل پیل کوي. یوځل چې دا برخې معاینه شي دوی معمولا د وارپینګ یا مادي ستړیا نښې لري. د کنټرول شوي کرسټالایټ ویش سره د غلو ښه جوړښتونه به د غټو غلو یا تصادفي جوړښتونو په پرتله ډیر ښه حرارتي ثبات ولري. دا به د تودوخې لیږد او د ځایی فشار نقطو کمولو پایله ولري. د غلې دانې د مناسب جوړښت سره، برخې به حتی د سلګونو حرارتي دورو په اوږدو کې د تاوېدو په وړاندې مقاومت وکړي. د غلې دانې غټ جوړښتونه یا د غلې دانې ضعیف ویشل شوي جوړښتونه د برخې دننه کمزوري ځایونه رامینځته کوي، چې مایکرو کریکینګ او بالاخره د ذراتو چیمبر ته خوشې کیدو ته اجازه ورکوي. بله مهمه مسله چې باید په پام کې ونیول شي د تودوخې شاک مقاومت دی. داسې ټکي شتون لري چیرې چې برخه د تودوخې د پام وړ بدلون سره مخ کیږي لکه په ری ایکټر کې بار کول یا د لرې کولو پرمهال. که چیرې د غلو تر مینځ ضعیف سرحدونه شتون ولري نو ممکن د غلو د لیکو په اوږدو کې مایکرو کریکونه رامینځته شي. پداسې حال کې چې دا معمولا د برخې ناکامۍ پایله نه لري، دا دې ضعفونو ته اجازه ورکوي چې په موادو کې رامینځته شي، چې د راتلونکي اعتبار مسلو لامل کیږي. ډیری فابریکې د کارول شوي ساعتونو، او د حرارتي دورو شمیر او د تودوخې ټول درملنې لخوا د برخې ژوند تعقیبوي. هغه برخې چې د غلې دانې ښه انجینر شوي جوړښت لري اوږد ژوند لري، د وخت په تیریدو سره ډیر ثابت پایلې لري.

د لوړ پاکوالي ګرافایټ اجزاو کې د فلزي ککړتیا کمول

د ګرافایټ په هره برخه کې، په شمول د SiC ایپیټیکسي پروسې کې، یو له "نه لیدل کیدونکي" مګر جدي ستونزو څخه د فلزاتو ککړتیا ده. حتی د ګرافایټ برخې کې د فلزاتو کوچنۍ نښې کولی شي پروسې ته ننوځي او د SiC ایپیټیکسي ری ایکټر لکه AIXTRON G10 کې د نیمګړتیاوو موندلو لپاره ستونزمن سرچینه شي. دا ډول فلزات معمولا د خامو موادو یا د ګرافایټ برخې په جوړولو کې د ښکیلو مختلفو پروسس مرحلو څخه سرچینه اخلي. عناصر لکه اوسپنه، نکل، کلسیم او سوډیم عام دي او د خونې په تودوخه کې د ګرافایټ په لویه برخه کې بند پاتې کیږي، په هرصورت، د SiC ایپیټیکسي کې کارول شوي لوړ پروسې تودوخې کې، دا عناصر ممکن ګرځنده شي. دا ټریس فلزات بالاخره ګاز کیدی شي یا په ګرم زون کې د تکرار تودوخې / یخولو دورې په جریان کې سطح ته مهاجرت کیدی شي، یعنې سسیپټر یا پخپله د ویفر کیریر. یو عادي قضیه به داسې وي: یو فابریکه د نوي ګرافایټ برخو په کارولو سره د تولید بیچ پیل کوي. لومړني څو ویفرونه سم دي او هیڅ نیمګړتیاوې نه ښیې، مګر د یوې ټاکلې مودې وروسته، کوچني نیمګړتیاوې څرګندیدل پیل کوي. دا معمولا کوچني کندې، تصادفي سټیک نیمګړتیاوې، یا د نه تشریح کیدونکي ذراتو پیښې وي. د خونې پاکولو پرمهال د ګازو د غلط جریان یا ککړتیا پیښې په غلط ډول شک کول اسانه دي. مګر تفصيلي تحلیل ډیری وختونه د ګرافایټ اجزاو څخه د ټریس فلزاتو ورو خوشې کیدو ته لار هواروي. د ګرافایټ پاکوالي کنټرول یو له کلیدونو څخه دی. د مهمو اجزاو لپاره، د ټیټ ایش مینځپانګې سره د لوړې تودوخې پاک شوی ګرافایټ تل غوره ګڼل کیږي. د پاکولو دا ګام د فلزي پاتې شونو ډیری برخه لرې کوي. دا ډول ګرافایټ کولی شي عناصر د اوږدې مودې لپاره بند وساتي حتی د تکرار تودوخې / یخولو دورې لاندې. د ګرافایټ برخو راتلونکی تفتیش په ځینو فابریکو کې هم خورا مهم دی. د ICP-OES یا XRF په څیر تخنیکونو سره د ګرافایټ بیچونو ازموینه کولی شي د ککړو برخو کارولو مخه ونیسي. دا ممکن د ورته پروسې جریان کې د مختلفو سرچینو څخه د برخو مخلوط کولو مخه هم ونیسي. کوټینګونه لکه SiC یا TaC هم د ګرافایټ برخې او پروسې چاپیریال ترمنځ د خنډ په توګه عمل کولو سره د ستونزې حل کولو کې مرسته کوي. تر هغه چې کوټینګ ښه زیرمه شوی وي او د لاندې ګرافایټ سبسټریټ سره تړل شوی وي دا به د پروسې چاپیریال سره د ګرافایټ برخې تعامل کم کړي. وروستی مګر لږترلږه د ګرافایټ برخو اداره کول او ذخیره کول ندي. د ګرافایټ برخې د ناپاکو دستکشو، وسایلو یا په ناپاک الماریو کې د ساتلو پرمهال ککړ کیدی شي. دا سطحي ککړتیا بیا د تودوخې دورې په جریان کې فرنس ته رسیدلی شي. د ګرافایټ برخو د فلزي ککړتیا کمولو لپاره، دا د ډیرو کوچنیو هڅو مجموعه ده. د ښه اداره کولو تمرین او سخت پروسې کنټرول سره یوځای لوړ پاکوالي موادو ته اړتیا ده.

ولې د ویکو ایپیک سیسټمونه د خورا ټیټ پورسیت ګرافیت موادو غوښتنه کوي؟

د ویکو EPIK سیسټمونو پلیټ فارم کې د ګرافایټ برخې د سیمیکمډکټر تولید کې د پروسې ترټولو سختو شرایطو څخه تیریږي. د لوړې تودوخې شرایط، تیریدونکي ګاز کیمیا او اوږد پروسې دورې د دې اجزاو لخوا تجربه کیږي. د الټرا ټیټ پوروسیټي ګرافایټ د SiC ایپیټیکسي بشپړتیا او پاکوالي ساتلو لپاره خورا مهم دی. پوروسیټي کوچني، داخلي سوري ته اشاره کوي چې پخپله د ګرافایټ بدن دننه شتون لري. د بشپړ نرم سطح سره سره، داخلي سوري کولی شي د پروسې ګازونو، پاتې شونو او پاکولو کیمیا ته مخه کړي. لوړ پوروسیټي د ټریپ کولو لپاره ډیر داخلي حجم معنی لري، چیرې چې د لوړې تودوخې افشا کیدو وروسته، مواد ورو ورو ګاز کیدی شي. دا ډیګاس کول تل خطي ندي او ممکن د چاودیدو لامل شي، چې پروسه کنټرول کول ستونزمن کوي. په SiC ایپیټیکسي کې، دا په ځانګړي ډول زیانمنونکی دی. کله چې ګازونه د ګرافایټ بدن څخه خوشې شي دوی کولی شي د ایپیټیکسي چیمبر دننه د ګاز جریان کې شامل شي، چې ناغوښتل شوي ذراتو ته وده ورکوي. ذرات به د ویفر سطحې ته لاره ومومي، د کرسټال ودې باندې اغیزه کوي او کولی شي غیر متوقع نیمګړتیاوې لکه ناڅاپي کندې، د سطحې ناهموار کول یا د ویفر ضخامت کې ځایی بدلونونه رامینځته کړي. یو عادي سناریو چې ورسره مخ کیږي د تولید په ریمپونو کې ده چیرې چې پاک فاب د EPIK سیسټم لپاره نوي ګرافایټ برخې ترلاسه کوي. لومړني پایلې ممکن د منلو وړ وي، مګر لکه څنګه چې د تودوخې دورې تکرار کیږي، د نیمګړتیا کچه ممکن لوړه شي او د ګاز لاینونو، والوز او د پاکولو پروسې مرحلو په شمول د پروسې ټرین تفتیش ممکن هیڅ څرګند نه کړي. ډیری وختونه دا څرګنده کیږي چې مجرم د لوړې تودوخې زون کې د ټیټ پوروسیټي ګرافایټ دی. د الټرا ټیټ پوروسیټي ګرافایټ انتخاب په مؤثره توګه دا خطر د داخلي حجمونو محدودولو سره کموي چې پکې بند شوي ډولونه پټ کیدی شي، د تودوخې په وخت کې د ناڅاپي ګاز خوشې کیدو احتمال کموي. دا د غوره میخانیکي بشپړتیا سره هم تړاو لري. د الټرا ټیټ پوروسیټي ګرافایټ کثافت جوړښت معمولا د کریک کولو لپاره ډیر مقاومت وړاندې کوي ځکه چې ګرافایټ تکراري تودوخې سایکلینګ څخه تیریږي. سربیره پردې، د ټیټ پوروسیټي سطحې د کوټینګ بشپړتیا ته وده ورکوي. کله چې SiC یا نور ریفراکټري مواد په دې ګرافایټ سطحو پوښل کیږي، دوی د لږ سوري سطحې سره ښه نښلي. دا احتمال د پوښل شوي موادو او ګرافایټ ترمنځ د اړیکو د زیاتوالي له امله دی، کوم چې په پایله کې د پوښونو پایښت او اوږد عمر او د دوی د پوستکي یا ټوټې کیدو وړتیا لوړوي. په نهایت کې، د ورځني جوړونې سناریو کې د الټرا ټیټ پوروسیټي ګرافایټ انتخاب، پداسې حال کې چې یو مادي ملکیت دی، د لوړ پای SiC ایپیټیکسي پروسو کې د باثباته، پاک، وړاندوینې وړ ویفر پایلو ترلاسه کولو کې خورا مستقیم ګټه چمتو کوي.