Ο κλίβανος ανάπτυξης κρυστάλλων είναι ο βασικός εξοπλισμός γιακαρβίδιο του πυριτίουανάπτυξη κρυστάλλων. Είναι παρόμοιο με τον παραδοσιακό κλίβανο ανάπτυξης κρυστάλλων ποιότητας κρυσταλλικού πυριτίου. Η δομή του κλιβάνου δεν είναι πολύ περίπλοκη. Αποτελείται κυρίως από σώμα κλιβάνου, σύστημα θέρμανσης, μηχανισμό μετάδοσης πηνίου, σύστημα λήψης και μέτρησης κενού, σύστημα διαδρομής αερίου, σύστημα ψύξης, σύστημα ελέγχου κ.λπ. Το θερμικό πεδίο και οι συνθήκες διεργασίας καθορίζουν τους βασικούς δείκτεςκρύσταλλο καρβιδίου του πυριτίουόπως η ποιότητα, το μέγεθος, η αγωγιμότητα και ούτω καθεξής.
Από τη μία πλευρά, η θερμοκρασία κατά την ανάπτυξη τουκρύσταλλο καρβιδίου του πυριτίουείναι πολύ υψηλό και δεν μπορεί να παρακολουθηθεί. Επομένως, η κύρια δυσκολία έγκειται στην ίδια τη διαδικασία. Οι κύριες δυσκολίες είναι οι εξής:
(1) Δυσκολία στον έλεγχο θερμικού πεδίου:
Η παρακολούθηση της κλειστής κοιλότητας υψηλής θερμοκρασίας είναι δύσκολη και ανεξέλεγκτη. Διαφορετικά από τον παραδοσιακό εξοπλισμό ανάπτυξης κρυστάλλων άμεσης έλξης με λύση με βάση το πυρίτιο με υψηλό βαθμό αυτοματισμού και παρατηρήσιμη και ελεγχόμενη διαδικασία ανάπτυξης κρυστάλλων, οι κρύσταλλοι καρβιδίου του πυριτίου αναπτύσσονται σε κλειστό χώρο σε περιβάλλον υψηλής θερμοκρασίας πάνω από 2.000℃ και τη θερμοκρασία ανάπτυξης πρέπει να ελέγχεται με ακρίβεια κατά την παραγωγή, γεγονός που καθιστά δύσκολο τον έλεγχο της θερμοκρασίας.
(2) Δυσκολία στον έλεγχο της κρυσταλλικής μορφής:
Μικροσωλήνες, πολυμορφικά εγκλείσματα, εξαρθρήματα και άλλα ελαττώματα είναι επιρρεπή να εμφανιστούν κατά τη διαδικασία ανάπτυξης και επηρεάζουν και εξελίσσονται το ένα το άλλο. Οι μικροσωλήνες (MP) είναι ελαττώματα διαμπερούς τύπου με μέγεθος από πολλά μικρά έως δεκάδες μικρά, τα οποία είναι ελαττώματα φονικών συσκευών. Οι μονοκρύσταλλοι καρβιδίου του πυριτίου περιλαμβάνουν περισσότερες από 200 διαφορετικές κρυσταλλικές μορφές, αλλά μόνο λίγες κρυσταλλικές δομές (τύπου 4Η) είναι τα ημιαγωγικά υλικά που απαιτούνται για την παραγωγή. Ο μετασχηματισμός της κρυσταλλικής μορφής είναι εύκολο να συμβεί κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ανάπτυξης, με αποτέλεσμα πολυμορφικά ελαττώματα εγκλεισμού. Επομένως, είναι απαραίτητος ο ακριβής έλεγχος παραμέτρων όπως η αναλογία πυριτίου-άνθρακα, η κλίση θερμοκρασίας ανάπτυξης, ο ρυθμός ανάπτυξης κρυστάλλων και η πίεση ροής αέρα. Επιπλέον, υπάρχει μια διαβάθμιση θερμοκρασίας στο θερμικό πεδίο της μονοκρυσταλλικής ανάπτυξης καρβιδίου του πυριτίου, η οποία οδηγεί σε εγγενή εσωτερική καταπόνηση και τις προκύπτουσες εξαρθρώσεις (εξάρθρημα βασικού επιπέδου BPD, εξάρθρωση βίδας TSD, εξάρθρωση άκρου TED) κατά τη διαδικασία ανάπτυξης κρυστάλλων. επηρεάζοντας την ποιότητα και την απόδοση των επόμενων επιταξίων και συσκευών.
(3) Δύσκολος έλεγχος ντόπινγκ:
Η εισαγωγή εξωτερικών ακαθαρσιών πρέπει να ελέγχεται αυστηρά για τη λήψη ενός αγώγιμου κρυστάλλου με κατευθυντικό ντόπινγκ.
(4) Αργός ρυθμός ανάπτυξης:
Ο ρυθμός ανάπτυξης του καρβιδίου του πυριτίου είναι πολύ αργός. Τα παραδοσιακά υλικά πυριτίου χρειάζονται μόνο 3 ημέρες για να αναπτυχθούν σε κρυσταλλική ράβδο, ενώ οι κρυσταλλικές ράβδοι καρβιδίου του πυριτίου χρειάζονται 7 ημέρες. Αυτό οδηγεί σε μια φυσικά χαμηλότερη απόδοση παραγωγής καρβιδίου του πυριτίου και πολύ περιορισμένη απόδοση.
Από την άλλη πλευρά, οι παράμετροι της επιταξιακής ανάπτυξης του καρβιδίου του πυριτίου είναι εξαιρετικά απαιτητικές, συμπεριλαμβανομένης της αεροστεγανότητας του εξοπλισμού, της σταθερότητας της πίεσης του αερίου στον θάλαμο αντίδρασης, του ακριβούς ελέγχου του χρόνου εισαγωγής αερίου, της ακρίβειας του αερίου αναλογία, και την αυστηρή διαχείριση της θερμοκρασίας εναπόθεσης. Συγκεκριμένα, με τη βελτίωση του επιπέδου αντίστασης τάσης της συσκευής, η δυσκολία ελέγχου των παραμέτρων πυρήνα του επιταξιακού πλακιδίου έχει αυξηθεί σημαντικά. Επιπλέον, με την αύξηση του πάχους του επιταξιακού στρώματος, ο τρόπος ελέγχου της ομοιομορφίας της ειδικής αντίστασης και μείωσης της πυκνότητας ελαττώματος, διασφαλίζοντας παράλληλα το πάχος έχει γίνει μια άλλη σημαντική πρόκληση. Στο ηλεκτρισμένο σύστημα ελέγχου, είναι απαραίτητο να ενσωματωθούν αισθητήρες και ενεργοποιητές υψηλής ακρίβειας για να διασφαλιστεί ότι διάφορες παράμετροι μπορούν να ρυθμιστούν με ακρίβεια και σταθερότητα. Ταυτόχρονα, η βελτιστοποίηση του αλγορίθμου ελέγχου είναι επίσης καθοριστική. Πρέπει να μπορεί να προσαρμόζει τη στρατηγική ελέγχου σε πραγματικό χρόνο σύμφωνα με το σήμα ανάδρασης για να προσαρμοστεί σε διάφορες αλλαγές στη διαδικασία επιταξιακής ανάπτυξης καρβιδίου του πυριτίου.
Κύριες δυσκολίες σευπόστρωμα καρβιδίου του πυριτίουβιομηχανοποίηση:
Ώρα δημοσίευσης: Ιουν-07-2024