化合物半導(dǎo)體單晶生產(chǎn)用炭素石墨制品

化合物半導(dǎo)體單晶制造基本上以CZ法為主由于As、P等元素的蒸氣壓較高，與Si不同而采用加壓拉伸（LEC法），由不同元素組合而成的化合物半導(dǎo)體較多，僅以使用炭素石墨制品較多的GaAs單晶的制造工藝為例做一說明。將a和As裝入PBN坩堝，為了防止As蒸發(fā)和周圍炭素石墨制品成分的混入，在PBN坩堝內(nèi)加入B2O3并將其置于石墨坩內(nèi)使其隨軸旋轉(zhuǎn)，通入N2或Ar氣加壓至數(shù)個(gè)到數(shù)十個(gè)大氣壓，用石墨制成的加熱器加熱至1400℃，使aAs溶解反應(yīng)。

同時(shí)與坩堝旋轉(zhuǎn)相反的方向從爐頂旋轉(zhuǎn)垂下細(xì)棒狀的籽晶（單晶），使其觸及GaAs液面。然后，使液面溫度保持在1240℃的同時(shí)向上緩慢提拉籽晶，促進(jìn)單晶GaAs生長，這個(gè)過程與拉伸單晶硅基本相同。但是相對(duì)單晶硅而GaAs單晶言，要生產(chǎn)無結(jié)晶缺陷的單晶GaAs較難，批量化生產(chǎn)以2~3in的單晶棒為主。生產(chǎn)化合物半導(dǎo)體熱屏蔽用的CZ爐結(jié)構(gòu)如圖2-10所示。爐內(nèi)的大部分部炭素加熱器件也使用炭素石墨制品。

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