حلقه های پوشش داده شده CVD

حلقه های پوشش داده شده با CVD CVD Semicorex اجزای مهندسی دقیق هستند که به طور خاص برای فرآیند رشد کریستال طراحی شده اند ، به خصوص در سیستم های کشش جهت دار و Czochralski (CZ). این حلقه های پوشش داده شده CVD به عنوان مؤلفه های راهنمای جریان - که به طور معمول به عنوان "حلقه های راهنمای جریان" یا "حلقه های انحراف گاز" گفته می شود ، نقش مهمی در حفظ الگوهای جریان پایدار گاز و محیط های حرارتی در مرحله رشد کریستال دارند.

با در نظر گرفتن رشد ویفر کاربید سیلیکون به عنوان نمونه ، مواد گرافیتی و مواد کامپوزیت کربن-کربن در مواد میدان حرارتی برای تحقق فرآیند جو پیچیده (SI ، SIC₂ ، SI₂C) در 2300 ℃ دشوار است. نه تنها زندگی خدمات کوتاه است ، اما قطعات مختلف هر یک از ده کوره جایگزین می شوند ، و دیالیز و فرار از گرافیت در دماهای بالا می تواند به راحتی منجر به نقص کریستالی مانند اجزاء کربن شود. به منظور اطمینان از رشد با کیفیت بالا و پایدار کریستال های نیمه هادی و با توجه به هزینه تولید صنعتی ، پوشش های سرامیکی مقاوم در برابر خوردگی با درجه حرارت فوق العاده بر روی سطح قطعات گرافیتی تهیه می شوند ، که باعث افزایش عمر اجزای گرافیت ، مهار مهاجرت ناخالصی و بهبود خلوص کریستال می شود. در رشد اپیتاکسیال کاربید سیلیکون ، از حساس کننده های گرافیت روکش شده با کاربید سیلیکون معمولاً برای حمل و گرم کردن بسترهای کریستالی تک استفاده می شود. عمر خدمات آنها هنوز هم باید بهبود یابد و رسوبات کاربید سیلیکون در رابط به طور مرتب تمیز می شوند. در مقابل ،پوشش های کاربید Tantalum (TAC)در برابر جوهای خورنده و درجه حرارت بالا مقاوم تر هستند و فناوری اصلی برای چنین کریستال های SIC برای "رشد ، ضخیم شدن و رشد خوب" هستند.

TAC دارای نقطه ذوب حداکثر 3880 است و از مقاومت مکانیکی ، سختی و مقاومت در برابر شوک حرارتی برخوردار است. این ماده شیمیایی خوب و پایداری حرارتی به آمونیاک ، هیدروژن و بخار حاوی سیلیکون در دماهای بالا دارد. مواد گرافیت (کامپوزیت کربن-کربن) مواد پوشیده شده با پوشش های TAC به احتمال زیاد جایگزین گرافیت سنتی با خلوص بالا ، پوشش های PBN ، قطعات روکش شده با SIC و غیره می شوند. علاوه بر این ، در زمینه هوافضا ، TAC پتانسیل خوبی برای استفاده به عنوان یک آنتی اکسیدان دفع کننده بالا و پوشش ضد اوبلاسیون دارد و دارای چشم اندازهای گسترده ای است. با این حال ، هنوز هم چالش های بسیاری برای دستیابی به تهیه پوشش های متراکم ، یکنواخت و غیر پرنده TAC بر روی سطح گرافیت و ترویج تولید انبوه صنعتی وجود دارد. در این فرایند ، بررسی مکانیسم حفاظت از پوشش ، نوآوری فرایند تولید و رقابت با سطح برتر خارجی برای رشد کریستال نیمه هادی نسل سوم و اپیتاکس بسیار مهم است.

فرآیند PVT SIC با استفاده از مجموعه ای از گرافیت معمولی وCVD TAC روکش شدهحلقه ها برای درک تأثیر انتشار بر توزیع دما ، که ممکن است منجر به تغییر در سرعت رشد و شکل شمش شود ، مدل شد. نشان داده شده است که حلقه های پوشش داده شده با CVD در مقایسه با گرافیت موجود به دمای یکنواخت تر می رسند. علاوه بر این ، پایداری عالی حرارتی و شیمیایی پوشش TAC از واکنش کربن با بخار SI جلوگیری می کند. در نتیجه ، پوشش TAC توزیع C/Si را در جهت شعاعی یکنواخت تر می کند.