Furra e rritjes së kristalit është pajisja kryesore përkarabit silikonirritja e kristalit. Është e ngjashme me furrën tradicionale të rritjes së kristalit të klasës së silikonit kristalor. Struktura e furrës nuk është shumë e komplikuar. Ai përbëhet kryesisht nga trupi i furrës, sistemi i ngrohjes, mekanizmi i transmetimit të spirales, sistemi i marrjes dhe matjes së vakumit, sistemi i rrugës së gazit, sistemi i ftohjes, sistemi i kontrollit, etj. Fusha termike dhe kushtet e procesit përcaktojnë treguesit kryesorë tëkristal karabit silikonisi cilësia, madhësia, përçueshmëria etj.
Nga njëra anë, temperatura gjatë rritjes sëkristal karabit silikoniështë shumë i lartë dhe nuk mund të monitorohet. Prandaj, vështirësia kryesore qëndron në vetë procesin. Vështirësitë kryesore janë si më poshtë:
(1) Vështirësi në kontrollin e fushës termike: Monitorimi i zgavrës së mbyllur me temperaturë të lartë është i vështirë dhe i pakontrollueshëm. Ndryshe nga zgjidhja tradicionale me bazë silikoni, pajisjet e rritjes së kristalit me tërheqje të drejtpërdrejtë me një shkallë të lartë automatizimi dhe proces të rritjes së kristalit të vëzhgueshëm dhe të kontrollueshëm, kristalet e karbitit të silikonit rriten në një hapësirë të mbyllur në një mjedis me temperaturë të lartë mbi 2000 ℃ dhe temperaturën e rritjes duhet të kontrollohet saktësisht gjatë prodhimit, gjë që e bën të vështirë kontrollin e temperaturës;
(2) Vështirësi në kontrollin e formës së kristalit: mikrotubat, përfshirjet polimorfike, dislokimet dhe defekte të tjera janë të prirura të ndodhin gjatë procesit të rritjes, dhe ato ndikojnë dhe evoluojnë njëri-tjetrin. Mikrotubat (MP) janë defekte të tipit përmes me madhësi nga disa mikronë deri në dhjetëra mikronë, të cilat janë defekte vrasëse të pajisjeve. Kristalet e vetme të karbitit të silikonit përfshijnë më shumë se 200 forma të ndryshme kristalore, por vetëm disa struktura kristalore (lloji 4H) janë materialet gjysmëpërçuese të nevojshme për prodhim. Transformimi i formës kristalore ndodh lehtë gjatë procesit të rritjes, duke rezultuar në defekte të përfshirjes polimorfike. Prandaj, është e nevojshme të kontrollohen me saktësi parametrat si raporti silikon-karbon, gradienti i temperaturës së rritjes, shkalla e rritjes së kristalit dhe presioni i rrjedhës së ajrit. Përveç kësaj, ekziston një gradient i temperaturës në fushën termike të rritjes së karbitit të silikonit me një kristal, i cili çon në stresin e brendshëm vendas dhe dislokimet që rezultojnë (zhvendosja e planit bazal BPD, dislokimi i vidhos TSD, dislokimi i skajit TED) gjatë procesit të rritjes së kristalit, në këtë mënyrë duke ndikuar në cilësinë dhe performancën e epitaksisë dhe pajisjeve të mëvonshme.
(3) Kontrolli i vështirë i dopingut: Futja e papastërtive të jashtme duhet të kontrollohet rreptësisht për të marrë një kristal përçues me doping të drejtuar;
(4) Shkalla e ngadaltë e rritjes: Shkalla e rritjes së karabit të silikonit është shumë e ngadaltë. Materialeve tradicionale të silikonit u duhen vetëm 3 ditë për t'u rritur në një shufër kristali, ndërsa shufrave kristal karabit të silikonit u duhen 7 ditë. Kjo çon në një efikasitet më të ulët të prodhimit të karabit të silikonit dhe prodhim shumë të kufizuar.
Nga ana tjetër, parametrat e rritjes epitaksiale të karbitit të silikonit janë jashtëzakonisht kërkues, duke përfshirë ajrosjen e pajisjes, qëndrueshmërinë e presionit të gazit në dhomën e reagimit, kontrollin e saktë të kohës së futjes së gazit, saktësinë e gazit. raporti dhe administrimi i rreptë i temperaturës së depozitimit. Në veçanti, me përmirësimin e nivelit të rezistencës së tensionit të pajisjes, vështirësia e kontrollit të parametrave bazë të vaferës epitaksiale është rritur ndjeshëm. Përveç kësaj, me rritjen e trashësisë së shtresës epitaksiale, si të kontrollohet uniformiteti i rezistencës dhe të zvogëlohet dendësia e defektit duke siguruar trashësinë është bërë një sfidë tjetër e madhe. Në sistemin e kontrollit të elektrizuar, është e nevojshme të integrohen sensorë dhe aktivizues me precizion të lartë për të siguruar që parametra të ndryshëm të mund të rregullohen me saktësi dhe në mënyrë të qëndrueshme. Në të njëjtën kohë, optimizimi i algoritmit të kontrollit është gjithashtu vendimtar. Duhet të jetë në gjendje të rregullojë strategjinë e kontrollit në kohë reale sipas sinjalit të reagimit për t'u përshtatur me ndryshimet e ndryshme në procesin e rritjes epitaksiale të karbitit të silikonit.
Vështirësitë kryesore nësubstrate karbit silikoniprodhimi:
Koha e postimit: Qershor-07-2024