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 e 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 njëra-tjetrën. 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) Kontroll i vështirë dopingu:
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 parametrat e 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