Tungku pertumbuhan kristal mangrupikeun alat inti pikeunsilikon karbidatumuwuhna kristal. Éta sami sareng tungku pertumbuhan kristal silikon kelas kristal tradisional. Struktur tungku teu pisan pajeulit. Ieu utamana diwangun ku awak tungku, sistem pemanasan, mékanisme transmisi coil, akuisisi vakum sarta sistem pangukuran, sistem jalur gas, sistem cooling, sistem kontrol, jsb Médan termal jeung kaayaan prosés nangtukeun indikator koncisilikon karbida kristalkawas kualitas, ukuran, konduktivitas jeung saterusna.
Di hiji sisi, suhu salila tumuwuhnasilikon karbida kristalkacida luhurna sarta teu bisa diawaskeun. Ku alatan éta, kasusah utama perenahna di prosés sorangan. Kasulitan utama nyaéta kieu:
(1) Kasesahan dina kontrol médan termal:
Ngawaskeun rohangan suhu luhur anu ditutup sesah sareng teu kaampeuh. Béda tina solusi dumasar-silikon tradisional alat-alat pertumbuhan kristal langsung-tarikan kalayan tingkat otomatisasi anu luhur sareng prosés pertumbuhan kristal anu tiasa ditingali sareng dikontrol, kristal karbida silikon tumbuh dina rohangan katutup dina lingkungan suhu luhur di luhur 2,000 ℃, sareng suhu kamekaran. perlu dikawasa persis salila produksi, nu ngajadikeun kontrol hawa hésé;
(2) Kasesahan dina kontrol bentuk kristal:
Micropipes, inclusions polymorphic, dislocations sarta defects séjén anu rawan lumangsung salila prosés tumuwuh, sarta aranjeunna mangaruhan sarta mekar unggal lianna. Micropipes (MP) mangrupikeun cacad ngaliwatan-tipe kalayan ukuran sababaraha mikron dugi ka puluhan mikron, anu mangrupikeun cacad pembunuh alat. Silikon carbide kristal tunggal ngawengku leuwih ti 200 bentuk kristal béda, tapi ngan sababaraha struktur kristal (tipe 4H) mangrupakeun bahan semikonduktor diperlukeun pikeun produksi. Transformasi bentuk kristal gampang lumangsung salila prosés tumuwuh, hasilna defects inklusi polymorphic. Ku alatan éta, perlu akurat ngadalikeun parameter kayaning rasio silikon-karbon, gradién suhu tumuwuh, laju tumuwuh kristal, sarta tekanan aliran hawa. Sajaba ti éta, aya gradién suhu dina widang termal tina silikon carbide tumuwuhna kristal tunggal, nu ngabalukarkeun stress internal asli jeung dislocations hasilna (basal plane dislocation BPD, screw dislocation TSD, ujung dislocation TED) salila prosés tumuwuhna kristal, kukituna. mangaruhan kualitas sareng kinerja epitaksi sareng alat salajengna.
(3) Kontrol doping anu sesah:
Bubuka pangotor éksternal kudu mastikeun dikawasa pikeun ménta kristal conductive kalawan doping arah;
(4) Laju tumuwuh slow:
Laju tumuwuhna silikon carbide pisan slow. Bahan silikon tradisional ngan ukur peryogi 3 dinten kanggo tumbuh janten batang kristal, sedengkeun batang kristal silikon karbida peryogi 7 dinten. Ieu ngakibatkeun efisiensi produksi alami handap silikon carbide sarta kaluaran pohara kawates.
Di sisi anu sanésna, parameter pertumbuhan epitaxial silikon carbide pisan nungtut, kalebet kedap hawa alat-alat, stabilitas tekanan gas dina kamar réaksi, kontrol tepat waktos perkenalan gas, akurasi gas. rasio, sarta manajemén ketat suhu déposisi. Khususna, kalayan paningkatan tingkat résistansi tegangan alat, kasusah ngadalikeun parameter inti wafer epitaxial parantos ningkat sacara signifikan. Sajaba ti éta, kalawan kanaékan ketebalan tina lapisan epitaxial, kumaha carana ngadalikeun uniformity of resistivity jeung ngurangan dénsitas cacad bari mastikeun ketebalan nu geus jadi tantangan utama sejen. Dina sistem kontrol electrified, perlu pikeun ngahijikeun sensor-precision tinggi na actuators pikeun mastikeun yén rupa parameter bisa akurat tur stably diatur. Dina waktos anu sami, optimasi algoritma kontrol ogé penting. Éta kedah tiasa nyaluyukeun strategi kontrol sacara real waktos dumasar kana sinyal eupan balik pikeun adaptasi kana sagala rupa parobahan dina prosés pertumbuhan epitaxial silikon karbida.
Kasulitan utama dinasubstrat silikon karbidamanufaktur:
waktos pos: Jun-07-2024