ბროლის ზრდის ღუმელი არის ძირითადი მოწყობილობასილიციუმის კარბიდიბროლის ზრდა. იგი მსგავსია ტრადიციული კრისტალური სილიკონის კლასის ბროლის ზრდის ღუმელის. ღუმელის სტრუქტურა არ არის ძალიან რთული. იგი ძირითადად შედგება ღუმელის სხეულისგან, გათბობის სისტემისგან, კოჭის გადაცემის მექანიზმისგან, ვაკუუმის შეძენისა და გაზომვის სისტემისგან, გაზის ბილიკის სისტემისგან, გაგრილების სისტემისგან, კონტროლის სისტემისგან და ა.შ. თერმული ველი და პროცესის პირობები განსაზღვრავს ძირითად ინდიკატორებსსილიციუმის კარბიდის კრისტალიროგორიცაა ხარისხი, ზომა, გამტარობა და ა.შ.
ერთის მხრივ, ტემპერატურა ზრდის დროსსილიციუმის კარბიდის კრისტალიარის ძალიან მაღალი და მისი მონიტორინგი შეუძლებელია. აქედან გამომდინარე, მთავარი სირთულე თავად პროცესშია. ძირითადი სირთულეები შემდეგია:
(1) თერმული ველის კონტროლის სირთულე:
დახურული მაღალტემპერატურული ღრუს მონიტორინგი რთული და უკონტროლოა. ტრადიციული სილიკონზე დაფუძნებული ხსნარისგან განსხვავებით, პირდაპირი მოზიდვის კრისტალების ზრდის აღჭურვილობისგან ავტომატიზაციის მაღალი ხარისხით და დაკვირვებადი და კონტროლირებადი კრისტალების ზრდის პროცესით, სილიციუმის კარბიდის კრისტალები იზრდება დახურულ სივრცეში 2000 ℃-ზე მაღალი ტემპერატურის გარემოში და ზრდის ტემპერატურაზე. საჭიროებს ზუსტად კონტროლს წარმოების დროს, რაც ართულებს ტემპერატურის კონტროლს;
(2) ბროლის ფორმის კონტროლის სირთულე:
მიკრომილები, პოლიმორფული ჩანართები, დისლოკაციები და სხვა დეფექტები მიდრეკილია წარმოიქმნას ზრდის პროცესში და ისინი გავლენას ახდენენ და ვითარდებიან ერთმანეთზე. მიკრომილები (MP) არის სხვადასხვა ტიპის დეფექტები, რომელთა ზომებია რამდენიმე მიკრონიდან ათეულ მიკრონამდე, რაც არის მოწყობილობების მკვლელი დეფექტები. სილიციუმის კარბიდის ერთკრისტალები მოიცავს 200-ზე მეტ სხვადასხვა კრისტალურ ფორმას, მაგრამ მხოლოდ რამდენიმე კრისტალური სტრუქტურა (4H ტიპის) არის ნახევარგამტარული მასალა, რომელიც საჭიროა წარმოებისთვის. კრისტალური ფორმის ტრანსფორმაცია ადვილია ზრდის პროცესში, რაც იწვევს პოლიმორფული ინკლუზიის დეფექტებს. აქედან გამომდინარე, აუცილებელია ისეთი პარამეტრების ზუსტად კონტროლი, როგორიცაა სილიციუმ-ნახშირბადის თანაფარდობა, ზრდის ტემპერატურის გრადიენტი, კრისტალების ზრდის სიჩქარე და ჰაერის ნაკადის წნევა. გარდა ამისა, სილიციუმის კარბიდის ერთკრისტალური ზრდის თერმულ ველში არის ტემპერატურის გრადიენტი, რაც იწვევს ბუნებრივ შიდა სტრესს და შედეგად წარმოქმნილ დისლოკაციებს (ბაზალური სიბრტყის დისლოკაცია BPD, ხრახნის დისლოკაცია TSD, კიდეების დისლოკაცია TED) ბროლის ზრდის პროცესში, რითაც გავლენას ახდენს შემდგომი ეპიტაქსიისა და მოწყობილობების ხარისხსა და შესრულებაზე.
(3) რთული დოპინგის კონტროლი:
გარე მინარევების შეყვანა მკაცრად უნდა იყოს კონტროლირებადი, რათა მივიღოთ გამტარი კრისტალები მიმართული დოპინგით;
(4) ნელი ზრდის ტემპი:
სილიციუმის კარბიდის ზრდის ტემპი ძალიან ნელია. ტრადიციულ სილიკონის მასალებს მხოლოდ 3 დღე სჭირდება ბროლის ღეროში გადაქცევისთვის, ხოლო სილიციუმის კარბიდის ბროლის წნელებს 7 დღე. ეს იწვევს სილიციუმის კარბიდის წარმოების ბუნებრივად დაბალ ეფექტურობას და ძალიან შეზღუდულ გამომუშავებას.
მეორეს მხრივ, სილიციუმის კარბიდის ეპიტაქსიალური ზრდის პარამეტრები უკიდურესად მოთხოვნადია, მათ შორის აღჭურვილობის ჰაერგაუმტარი, რეაქციის კამერაში გაზის წნევის სტაბილურობა, გაზის შეყვანის დროის ზუსტი კონტროლი, გაზის სიზუსტე. თანაფარდობა და დეპონირების ტემპერატურის მკაცრი მართვა. კერძოდ, მოწყობილობის ძაბვის წინააღმდეგობის დონის გაუმჯობესებასთან ერთად, მნიშვნელოვნად გაიზარდა ეპიტაქსიური ვაფლის ძირითადი პარამეტრების კონტროლის სირთულე. გარდა ამისა, ეპიტაქსიური ფენის სისქის მატებასთან ერთად, როგორ გავაკონტროლოთ წინაღობის ერთგვაროვნება და შევამციროთ დეფექტის სიმკვრივე, ხოლო სისქის უზრუნველსაყოფად, გახდა კიდევ ერთი მთავარი გამოწვევა. ელექტრიფიცირებულ საკონტროლო სისტემაში აუცილებელია მაღალი სიზუსტის სენსორების და აქტივატორების ინტეგრირება, რათა უზრუნველყოს სხვადასხვა პარამეტრების ზუსტი და სტაბილური რეგულირება. ამავდროულად, საკონტროლო ალგორითმის ოპტიმიზაცია ასევე გადამწყვეტია. მას უნდა შეეძლოს კონტროლის სტრატეგიის რეგულირება რეალურ დროში უკუკავშირის სიგნალის მიხედვით, რათა მოერგოს სილიციუმის კარბიდის ეპიტაქსიალური ზრდის პროცესში სხვადასხვა ცვლილებებს.
მთავარი სირთულეებისილიციუმის კარბიდის სუბსტრატიწარმოება:
გამოქვეყნების დრო: ივნ-07-2024