ဆီလီကွန်ကာဗိုက် (SiC)ပစ္စည်းသည် ကျယ်ပြန့်သော bandgap၊ high thermal conductivity၊ high critical breakdown field strength နှင့် high saturated electron drift velocity တို့၏ အားသာချက်များ ရှိပြီး ဆီမီးကွန်ဒတ်တာ ထုတ်လုပ်မှုနယ်ပယ်တွင် အလားအလာ မြင့်မားစေသည်။ SiC တစ်ခုတည်းသော crystals များသည် ယေဘူယျအားဖြင့် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ အခိုးအငွေ့ သယ်ယူပို့ဆောင်ရေး (PVT) နည်းလမ်းဖြင့် ထုတ်လုပ်သည်။ ဤနည်းလမ်း၏ တိကျသောအဆင့်များသည် ဂရပ်ဖိုက် crucible ၏အောက်ခြေတွင် SiC အမှုန့်ကိုထည့်ကာ Crucible ၏ထိပ်တွင် SiC အစေ့ပုံဆောင်ခဲတစ်ခုထားရှိခြင်းပါဝင်သည်။ ဖိုက်တာ။crucibleSiC ၏ sublimation အပူချိန်တွင် အပူပေးပြီး SiC အမှုန့်သည် Si vapor၊ Si2C နှင့် SiC2 ကဲ့သို့သော အငွေ့အဆင့် အရာဝတ္ထုများအဖြစ်သို့ ပြိုကွဲသွားစေသည်။ axial temperature gradient ၏ လွှမ်းမိုးမှုအောက်တွင်၊ အဆိုပါ အငွေ့ပျံသော အရာများသည် Crucible ၏ ထိပ်သို့ စိမ့်ဝင်ပြီး SiC အစေ့ပုံဆောင်ခဲ၏ မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် စုစည်းကာ SiC တစ်ခုတည်း ပုံဆောင်ခဲများအဖြစ်သို့ ပုံဆောင်ခဲ ဖြစ်သွားသည်။
လောလောဆယ်တော့ အစေ့ပုံဆောင်ခဲအတွက် အသုံးပြုတဲ့ အချင်း၊SiC သည် တစ်ခုတည်းသော ကြည်လင်ကြီးထွားမှုပစ်မှတ်ပုံဆောင်ခဲအချင်းနှင့် ကိုက်ညီရန် လိုအပ်သည်။ ကြီးထွားလာစဉ်တွင် အစေ့ပုံဆောင်ခဲကို ကော်ကိုအသုံးပြု၍ သစ်တုံး၏ထိပ်ရှိ အစေ့ကိုင်ဆောင်တွင် ကပ်ထားသည်။ သို့သော်လည်း မျိုးစေ့ပုံသဏ္ဍန်ကို ပြုပြင်ခြင်းနည်းလမ်းသည် မျိုးစေ့ကိုင်ဆောင်သူ၏ မျက်နှာပြင်၏တိကျမှုနှင့် ကော်အပေါ်ယံ၏ တူညီမှုကဲ့သို့သောအချက်များကြောင့် ကော်အလွှာတွင် ပျက်ပြယ်သွားခြင်းကဲ့သို့သော ပြဿနာများကို ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်ပြီး၊ ဆဋ္ဌဂံပုံသဏ္ဍာန်ချို့ယွင်းမှုများ ဖြစ်ပေါ်နိုင်သည်။ ၎င်းတို့တွင် ဂရပ်ဖိုက်အပြား၏ ညီညာမှုကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေခြင်း၊ ကော်အလွှာ၏ အထူ၏ တူညီမှုကို တိုးမြှင့်ခြင်းနှင့် ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ရှိသော ကြားခံအလွှာကို ပေါင်းထည့်ခြင်းတို့ ပါဝင်သည်။ ဤကြိုးပမ်းမှုများကြားမှ၊ ကော်လွှာ၏သိပ်သည်းဆနှင့် ပတ်သက်သည့် ပြဿနာများ ရှိနေဆဲဖြစ်ပြီး အစေ့ပုံဆောင်ခဲများ ကျွတ်ထွက်နိုင်သည့် အန္တရာယ်ရှိသည်။ ချည်နှောင်ခြင်းနည်းလမ်းကို ကျင့်သုံးခြင်းဖြင့်၊waferဂရပ်ဖိုက်စက္ကူပြုလုပ်ပြီး Crucible ၏ထိပ်တွင် ထပ်နေပါက၊ ကော်လွှာ၏သိပ်သည်းဆကို မြှင့်တင်နိုင်ပြီး wafer ၏ ကျွတ်ထွက်မှုကို တားဆီးနိုင်သည်။
1. စမ်းသပ်မှု အစီအစဉ်-
စမ်းသပ်မှုတွင်အသုံးပြုသော wafer များကို စီးပွားဖြစ်ရရှိနိုင်သည်။6 လက်မ N-type SiC wafers. Photoresist ကို spin coater အသုံးပြု၍ အသုံးပြုသည်။ ကိုယ်တိုင်ဖန်တီးထားသော မျိုးစေ့ပူတင်းမီးဖိုကို အသုံးပြု၍ ကပ်ငြိမှုကို ရရှိသည်။
1.1 မျိုးစေ့အရည်ကြည် ပြုပြင်ခြင်း အစီအစဉ်-
လက်ရှိတွင်၊ SiC အစေ့ပုံဆောင်ခဲ ကပ်ခွာပုံစံများကို ကော်အမျိုးအစားနှင့် ဆိုင်းထိန်းအမျိုးအစားဟူ၍ အမျိုးအစားနှစ်မျိုး ခွဲခြားနိုင်သည်။
Adhesive Type Scheme (ပုံ 1) - ၎င်းတွင် ချည်နှောင်ခြင်း ပါဝင်သည်။SiC waferဂရပ်ဖိုက်အလွှာကြားရှိ ကွာဟချက်များကို ဖယ်ရှားရန် ကြားခံအလွှာအဖြစ် ဂရပ်ဖိုက်စက္ကူအလွှာ၊SiC waferနှင့် ဂရပ်ဖိုက်ပန်းကန်။ အမှန်တကယ် ထုတ်လုပ်မှုတွင်၊ ဂရပ်ဖိုက်စက္ကူနှင့် ဂရပ်ဖိုက်ပန်းကန်ကြားတွင် ဆက်စပ်မှုအားကောင်းခြင်းသည် အပူချိန်မြင့်မားသော ကြီးထွားမှုဖြစ်စဉ်အတွင်း မျိုးစေ့ပုံဆောင်ခဲများ မကြာခဏ ကွဲထွက်ခြင်းကို ဖြစ်စေပြီး ကြီးထွားမှု ချို့ယွင်းမှုကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။
Suspension Type Scheme (ပုံ 2)- ပုံမှန်အားဖြင့်၊ ကော်ကာဗွန်ထုတ်ခြင်း သို့မဟုတ် အပေါ်ယံပိုင်းနည်းလမ်းများကို အသုံးပြု၍ SiC wafer ၏ ပေါင်းစပ်မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် သိပ်သည်းသောကာဗွန်ဖလင်ကို ဖန်တီးသည်။ ဟိSiC waferထို့နောက် ကာဗွန်ဖလင်သည် wafer ကိုကာကွယ်ပေးသော်လည်း တည်ငြိမ်မှုရှိစေရန် ဂရပ်ဖိုက်အပြားနှစ်ခုကြားတွင် ချိတ်ဆွဲထားပြီး ဂရပ်ဖိုက် crucible ၏ထိပ်တွင် ထားရှိပါ။ သို့ရာတွင်၊ ကာဗွန်ဖလင်ကို အပေါ်ယံမှ ဖန်တီးခြင်းသည် ငွေကုန်ကြေးကျများပြီး စက်မှုလုပ်ငန်းအတွက် မသင့်လျော်ပါ။ ကော်ကာဗွန်ထုတ်ခြင်းနည်းလမ်းသည် တသမတ်တည်းဖြစ်သော ကာဗွန်ဖလင်အရည်အသွေးကို ထုတ်ပေးသောကြောင့် ခိုင်ခံ့သော တွယ်တာမှုနှင့်အတူ လုံးဝသိပ်သည်းသော ကာဗွန်ဖလင်ကို ရရှိရန် ခက်ခဲစေသည်။ ထို့အပြင်၊ ဂရပ်ဖိုက်ပြားများကို ကုပ်ခြင်းသည် ၎င်း၏ မျက်နှာပြင်၏ အစိတ်အပိုင်းကို ပိတ်ဆို့ခြင်းဖြင့် wafer ၏ ထိရောက်သော ကြီးထွားမှုဧရိယာကို လျော့နည်းစေသည်။
အထက်ဖော်ပြပါ အစီအစဥ်နှစ်ခုအပေါ် အခြေခံ၍ ကော်နှင့် ထပ်နေသော အစီအစဥ်အသစ်ကို အဆိုပြုထားသည် (ပုံ 3)။
အတော်လေးသိပ်သည်းသော ကာဗွန်ဖလင်ကို ကော်ကာဗွန်ထုတ်ခြင်းနည်းလမ်းကို အသုံးပြု၍ SiC wafer ၏ ပေါင်းစပ်မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် ဖန်တီးထားပြီး၊ အလင်းရောင်အောက်တွင် ကြီးမားသောအလင်းရောင် ယိုစိမ့်မှုမရှိကြောင်း သေချာစေပါသည်။
ကာဗွန်ဖလင်ဖြင့်ဖုံးအုပ်ထားသော SiC wafer သည် ဂရပ်ဖိုက်စက္ကူနှင့် ချည်နှောင်ထားပြီး မျက်နှာပြင်သည် ကာဗွန်ဖလင်ဘက်ခြမ်းဖြစ်သည်။ ကော်လွှာသည် အလင်းအောက်တွင် တစ်ပုံစံတည်း အမည်းရောင်ပေါ်နေရပါမည်။
ဂရပ်ဖိုက်စက္ကူကို ဂရပ်ဖိုက်ပြားများဖြင့် ချည်နှောင်ထားပြီး ပုံသဏ္ဍာန်ကြီးထွားမှုအတွက် ဂရပ်ဖိုက်သားတုံးအပေါ်တွင် ဆိုင်းငံ့ထားသည်။
1.2 ကော်
photoresist ၏ viscosity သည် ဖလင်အထူတူညီမှုကို သိသိသာသာသက်ရောက်သည်။ တူညီသော လှည့်ပတ်မှု အရှိန်တွင်၊ ပျစ်ဆိမ့်မှု နည်းပါးခြင်းသည် ပိုမိုပါးလွှာပြီး တူညီသော ကော်ဖလင်များကို ရရှိစေသည်။ ထို့ကြောင့်, low-viscosity photoresist ကိုလျှောက်လွှာလိုအပ်ချက်များအတွင်းရွေးချယ်သည်။
စမ်းသပ်မှုအတွင်း၊ ကာဗွန်ဒိုင်းရှင်းကော်၏ viscosity သည် ကာဗွန်ဖလင်နှင့် wafer အကြား ဆက်စပ်မှုအားကောင်းမှုကို သက်ရောက်မှုရှိကြောင်း တွေ့ရှိခဲ့သည်။ မြင့်မားသော viscosity သည် spin coater ကို အသုံးပြု၍ တစ်ပြေးညီ အသုံးချရန် ခက်ခဲစေပြီး ပျစ်ဆိမ့်မှု နည်းပါးသော ချည်နှောင်မှု အားကောင်းမှုကို ဖြစ်ပေါ်စေပြီး ကော်ပတ်စီးဆင်းမှုနှင့် ပြင်ပဖိအားကြောင့် နောက်ဆက်တွဲ ချည်နှောင်ခြင်း လုပ်ငန်းစဉ်များအတွင်း ကာဗွန်ဖလင်များ ကွဲအက်သွားစေသည်။ စမ်းသပ်သုတေသနပြုခြင်းအားဖြင့်၊ ကာဗွန်ဒိုင်းရှင်းကော်၏ viscosity သည် 100 mPa·s ဖြစ်သည်ဟု သတ်မှတ်ပြီး ကော်ဆက်ထားသော viscosity ကို 25 mPa·s ဟု သတ်မှတ်ခဲ့သည်။
1.3 အလုပ်လုပ်သော ဖုန်စုပ်စက်-
SiC wafer ပေါ်ရှိ ကာဗွန်ဖလင်ကို ဖန်တီးခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်တွင် SiC wafer မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ ကာဗွန်အလွှာကို လေဟာနယ် သို့မဟုတ် အာဂွန်ကာကွယ်သည့် ပတ်ဝန်းကျင်တွင် လုပ်ဆောင်ရမည်ဖြစ်သည်။ စမ်းသပ်မှုရလဒ်များက မြင့်မားသောလေဟာနယ်ပတ်ဝန်းကျင်ထက် အာဂွန်ကာကွယ်သည့်ပတ်ဝန်းကျင်သည် ကာဗွန်ဖလင်ဖန်တီးမှုကို ပိုမိုအဆင်ပြေစေကြောင်း ပြသသည်။ လေဟာနယ်ပတ်ဝန်းကျင်ကို အသုံးပြုပါက လေဟာနယ်အဆင့် ≤1 Pa ဖြစ်သင့်သည်။
SiC အစေ့ပုံဆောင်ခဲကို ချည်နှောင်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်တွင် SiC wafer ကို ဂရပ်ဖိုက်ပန်းကန်/ဂရပ်ဖိုက်စက္ကူနှင့် ချိတ်ဆက်ခြင်း ပါဝင်သည်။ မြင့်မားသောအပူချိန်တွင် ဂရပ်ဖိုက်ပစ္စည်းများအပေါ် အောက်ဆီဂျင်၏တိုက်စားမှုအကျိုးသက်ရောက်မှုကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားရန်၊ ဤလုပ်ငန်းစဉ်ကို လေဟာနယ်အခြေအနေအောက်တွင် လုပ်ဆောင်ရန် လိုအပ်ပါသည်။ ကော်လွှာအပေါ် မတူညီသော လေဟာနယ်အဆင့်များ၏ အကျိုးသက်ရောက်မှုကို လေ့လာခဲ့သည်။ စမ်းသပ်မှုရလဒ်များကို ဇယား 1 တွင်ပြသထားသည်။ လေဟာနယ်နည်းပါးသောအခြေအနေအောက်တွင်၊ လေထဲတွင် အောက်ဆီဂျင်မော်လီကျူးများကို လုံး၀မဖယ်ရှားနိုင်သဖြင့် မပြည့်စုံသောကော်အလွှာများဖြစ်ပေါ်လာသည်ကိုတွေ့မြင်နိုင်ပါသည်။ လေဟာနယ်အဆင့် 10 Pa အောက်တွင်ရှိနေသောအခါ၊ ကော်လွှာပေါ်ရှိ အောက်ဆီဂျင်မော်လီကျူးများ၏ တိုက်စားမှုအကျိုးသက်ရောက်မှုကို သိသာစွာလျော့ပါးစေသည်။ လေဟာနယ်အဆင့် 1 Pa အောက်တွင်ရှိနေသောအခါ၊ erosive effect သည် လုံးဝဖယ်ရှားသွားပါသည်။
စာတင်ချိန်- ဇွန်-၁၁-၂၀၂၄