La kristala kreska forno estas la kerna ekipaĵo porsiliciokarbidokristala kresko. Ĝi estas simila al la tradicia kristala silicio-grada kristala kreskoforno. La strukturo de la forno ne estas tre komplika. Ĝi estas ĉefe kunmetita de forna korpo, hejtadosistemo, bobena transmisio-mekanismo, vakua akiraĵo kaj mezursistemo, gasvoja sistemo, malvarmiga sistemo, kontrolsistemo ktp. La termika kampo kaj procezaj kondiĉoj determinas la ŝlosilajn indikilojn desilicio-karbura kristalokiel kvalito, grandeco, kondukteco kaj tiel plu.
Unuflanke, la temperaturo dum la kresko desilicio-karbura kristaloestas tre alta kaj ne povas esti monitorita. Tial, la ĉefa malfacilaĵo kuŝas en la procezo mem. La ĉefaj malfacilaĵoj estas kiel sekvas:
(1) Malfacileco en termika kampokontrolo:
La monitorado de la fermita alt-temperatura kavaĵo estas malfacila kaj neregebla. Malsama al la tradicia silicio-bazita solvo rekta-tira kristala kresko ekipaĵo kun alta grado de aŭtomatigo kaj observebla kaj kontrolebla kristala kresko procezo, silicio-karburaj kristaloj kreskas en fermita spaco en alt-temperatura medio super 2,000 ℃, kaj la kreskotemperaturo. devas esti precize kontrolita dum produktado, kio malfaciligas temperaturkontrolon;
(2) Malfacilo en kontrolo de kristala formo:
Mikropipoj, polimorfaj inkludoj, dislokiĝoj kaj aliaj difektoj estas emaj okazi dum la kreskoprocezo, kaj ili influas kaj evoluas unu la alian. Mikropipoj (MP) estas tra-tipaj difektoj kun grandeco de pluraj mikronoj ĝis dekoj da mikronoj, kiuj estas mortigaj difektoj de aparatoj. Silicikarburaj ununuraj kristaloj inkluzivas pli ol 200 malsamajn kristalajn formojn, sed nur kelkaj kristalaj strukturoj (4H-tipo) estas la duonkonduktaĵoj necesaj por produktado. Kristalformtransformo facile okazas dum la kreskoprocezo, rezultigante polimorfajn inkluzivdifektojn. Tial, necesas precize kontroli parametrojn kiel silicio-karbona proporcio, kreska temperaturgradiento, kristala kreskorapideco kaj aerflua premo. Krome, ekzistas temperaturgradiento en la termika kampo de siliciokarbura unukristala kresko, kiu kondukas al denaska interna streso kaj la rezultaj dislokiĝoj (bazebena dislokiĝo BPD, ŝraŭbo dislokiĝo TSD, rando dislokiĝo TED) dum la kristala kresko procezo, tiel influante la kvaliton kaj efikecon de posta epitaksio kaj aparatoj.
(3) Malfacila dopa kontrolo:
La enkonduko de eksteraj malpuraĵoj devas esti strikte kontrolita por akiri konduktan kristalon kun direkta dopado;
(4) Malrapida kreskorapideco:
La kreskorapideco de siliciokarbido estas tre malrapida. Tradiciaj siliciaj materialoj bezonas nur 3 tagojn por kreski en kristalan bastonon, dum silicikarburaj kristalaj bastonoj bezonas 7 tagojn. Ĉi tio kondukas al nature pli malalta produktada efikeco de siliciokarbido kaj tre limigita produktado.
Aliflanke, la parametroj de epitaksia kresko de silicio-karburo estas ege postulemaj, inkluzive de la hermetikeco de la ekipaĵo, la stabileco de la premo de la gaso en la reakcia ĉambro, la preciza kontrolo de la tempo de enkonduko de gaso, la precizeco de la gaso. rilatumo, kaj la strikta administrado de la depontemperaturo. Aparte, kun la plibonigo de la tensiorezistnivelo de la aparato, la malfacileco kontroli la kernajn parametrojn de la epitaxial oblato signife pliiĝis. Krome, kun la pliiĝo en la dikeco de la epitaxial tavolo, kiel kontroli la unuformecon de la resistiveco kaj redukti la difektan densecon certigante la dikecon fariĝis alia grava defio. En la elektrigita kontrolsistemo, necesas integri altprecizajn sensilojn kaj aktuariojn por certigi, ke diversaj parametroj povas esti precize kaj stabile reguligitaj. Samtempe, la optimumigo de la kontrolalgoritmo ankaŭ estas decida. Ĝi devas povi ĝustigi la kontrolstrategion en reala tempo laŭ la sugesta signalo por adaptiĝi al diversaj ŝanĝoj en la siliciokarbura epitaksia kreskoprocezo.
Ĉefaj malfacilaĵoj ensilicio-karbura substratofabrikado:
Afiŝtempo: Jun-07-2024