सिलिकन कार्बाइड क्रिस्टल ग्रोथ फर्नेसको प्राविधिक कठिनाइहरू के हुन्?

क्रिस्टल वृद्धि भट्टी को लागि मुख्य उपकरण होसिलिकन कार्बाइडक्रिस्टल वृद्धि। यो परम्परागत क्रिस्टलीय सिलिकन ग्रेड क्रिस्टल वृद्धि भट्टी जस्तै छ। भट्टी संरचना धेरै जटिल छैन। यो मुख्यतया फर्नेस बडी, तताउने प्रणाली, कुंडल प्रसारण संयन्त्र, भ्याकुम अधिग्रहण र मापन प्रणाली, ग्यास मार्ग प्रणाली, कूलिंग प्रणाली, नियन्त्रण प्रणाली, आदि मिलेर बनेको छ। थर्मल क्षेत्र र प्रक्रिया अवस्थाहरूले मुख्य सूचकहरू निर्धारण गर्दछ।सिलिकन कार्बाइड क्रिस्टलजस्तै गुणस्तर, आकार, चालकता र यति।

एकातिर, वृद्धिको समयमा तापक्रमसिलिकन कार्बाइड क्रिस्टलधेरै उच्च छ र निगरानी गर्न सकिँदैन। त्यसकारण, मुख्य कठिनाई प्रक्रियामा नै छ। मुख्य कठिनाइहरू निम्नानुसार छन्:

(१) थर्मल फिल्ड कन्ट्रोलमा कठिनाइ: बन्द उच्च-तापमान गुहाको अनुगमन गाह्रो र अनियन्त्रित छ। परम्परागत सिलिकन-आधारित समाधान प्रत्यक्ष-पुल क्रिस्टल वृद्धि उपकरण उच्च डिग्री स्वचालन र अवलोकनयोग्य र नियन्त्रणयोग्य क्रिस्टल वृद्धि प्रक्रियाको साथ फरक, सिलिकन कार्बाइड क्रिस्टलहरू बन्द ठाउँमा 2,000 ℃ माथिको उच्च-तापमान वातावरणमा बढ्छ, र वृद्धि तापमान। उत्पादनको समयमा ठीकसँग नियन्त्रण गर्न आवश्यक छ, जसले तापमान नियन्त्रणलाई गाह्रो बनाउँछ;

(२) क्रिस्टल फारम नियन्त्रणमा कठिनाइ: माइक्रोपाइपहरू, बहुरूपी समावेशहरू, विस्थापनहरू र अन्य दोषहरू वृद्धि प्रक्रियाको क्रममा हुने सम्भावना हुन्छ, र तिनीहरूले एकअर्कालाई असर गर्छन् र विकास गर्छन्। माइक्रोपाइपहरू (MP) धेरै माइक्रोनदेखि दशौं माइक्रोनसम्मको आकारका थ्रू-टाइप दोषहरू हुन्, जुन यन्त्रहरूको हत्यारा दोषहरू हुन्। सिलिकन कार्बाइड एकल क्रिस्टलले 200 भन्दा बढी विभिन्न क्रिस्टल रूपहरू समावेश गर्दछ, तर केवल केहि क्रिस्टल संरचनाहरू (4H प्रकार) उत्पादनको लागि आवश्यक अर्धचालक सामग्रीहरू हुन्। क्रिस्टल फारम रूपान्तरण विकास प्रक्रियाको समयमा हुन सजिलो छ, परिणामस्वरूप बहुरूपी समावेशी दोषहरू। तसर्थ, सिलिकन-कार्बन अनुपात, वृद्धि तापमान ढाँचा, क्रिस्टल वृद्धि दर, र हावा प्रवाह दबाव जस्ता मापदण्डहरू सही रूपमा नियन्त्रण गर्न आवश्यक छ। थप रूपमा, सिलिकन कार्बाइड सिंगल क्रिस्टल ग्रोथको थर्मल फिल्डमा तापमान ढाँचा छ, जसले क्रिस्टल वृद्धि प्रक्रियाको क्रममा नेटिभ आन्तरिक तनाव र परिणामस्वरूप विस्थापनहरू (बेसल प्लेन डिस्लोकेशन बीपीडी, स्क्रू डिसलोकेशन TSD, एज डिसलोकेशन TED) निम्त्याउँछ। पछिको एपिटेक्सी र उपकरणहरूको गुणस्तर र प्रदर्शनलाई असर गर्दै।

(3) कठिन डोपिङ नियन्त्रण: बाह्य अशुद्धताको परिचयलाई दिशात्मक डोपिङको साथ एक प्रवाहकीय क्रिस्टल प्राप्त गर्न कडा रूपमा नियन्त्रण गर्नुपर्छ;

(4) ढिलो वृद्धि दर: सिलिकन कार्बाइडको वृद्धि दर धेरै सुस्त छ। परम्परागत सिलिकन सामग्रीलाई क्रिस्टल रड बन्न ३ दिन मात्र लाग्छ, जबकि सिलिकन कार्बाइड क्रिस्टल रडलाई ७ दिन लाग्छ। यसले सिलिकन कार्बाइडको प्राकृतिक रूपमा कम उत्पादन दक्षता र धेरै सीमित उत्पादनमा जान्छ।

अर्कोतर्फ, सिलिकन कार्बाइड एपिटेक्सियल वृद्धिको प्यारामिटरहरू अत्यन्तै माग छन्, जसमा उपकरणको हावा-टाइटनेस, प्रतिक्रिया कक्षमा ग्यासको दबाबको स्थिरता, ग्यासको परिचय समयको सटीक नियन्त्रण, ग्यासको शुद्धता। अनुपात, र निक्षेप तापमान को सख्त व्यवस्थापन। विशेष गरी, उपकरणको भोल्टेज प्रतिरोध स्तरको सुधारको साथ, एपिटेक्सियल वेफरको कोर प्यारामिटरहरू नियन्त्रण गर्ने कठिनाई उल्लेखनीय रूपमा बढेको छ। थप रूपमा, एपिटेक्सियल तहको मोटाई बढ्दै जाँदा, कसरी प्रतिरोधात्मकताको एकरूपतालाई नियन्त्रण गर्ने र मोटाई सुनिश्चित गर्दै दोष घनत्व कम गर्ने अर्को ठूलो चुनौती बनेको छ। विद्युतीकृत नियन्त्रण प्रणालीमा, विभिन्न प्यारामिटरहरू सही र स्थिर रूपमा विनियमित गर्न सकिन्छ भनेर सुनिश्चित गर्न उच्च-परिशुद्धता सेन्सरहरू र एक्चुएटरहरू एकीकृत गर्न आवश्यक छ। एकै समयमा, नियन्त्रण एल्गोरिथ्मको अनुकूलन पनि महत्त्वपूर्ण छ। यो सिलिकन कार्बाइड epitaxial वृद्धि प्रक्रिया मा विभिन्न परिवर्तनहरू अनुकूलन गर्न प्रतिक्रिया संकेत अनुसार वास्तविक समयमा नियन्त्रण रणनीति समायोजन गर्न सक्षम हुनु आवश्यक छ।

मा मुख्य कठिनाइहरूसिलिकन कार्बाइड सब्सट्रेटउत्पादन: