Kristalli o'sish pechi asosiy uskunadirkremniy karbidkristall o'sishi. Bu an'anaviy kristalli kremniyli kristalli o'sish pechiga o'xshaydi. Pechning tuzilishi juda murakkab emas. U asosan o'choq tanasi, isitish tizimi, lasan uzatish mexanizmi, vakuum olish va o'lchash tizimi, gaz yo'llari tizimi, sovutish tizimi, boshqaruv tizimi va boshqalardan iborat. Issiqlik maydoni va jarayon sharoitlari asosiy ko'rsatkichlarni aniqlaydi.kremniy karbid kristallisifati, hajmi, o'tkazuvchanligi va boshqalar kabi.
Bir tomondan, o'sish davridagi haroratkremniy karbid kristallijuda yuqori va uni kuzatib bo'lmaydi. Shuning uchun asosiy qiyinchilik jarayonning o'zida yotadi. Asosiy qiyinchiliklar quyidagilardan iborat:
(1) Issiqlik maydonini boshqarishdagi qiyinchilik:
Yopiq yuqori haroratli bo'shliqni kuzatish qiyin va nazorat qilib bo'lmaydi. An'anaviy kremniyga asoslangan eritma to'g'ridan-to'g'ri tortiladigan kristall o'stirish uskunasidan farqli o'laroq, yuqori darajadagi avtomatlashtirish va kuzatiladigan va boshqariladigan kristall o'sish jarayoni, kremniy karbid kristallari 2000 ℃ dan yuqori haroratli muhitda yopiq joyda o'sadi va o'sish harorati ishlab chiqarish jarayonida aniq nazorat qilish kerak, bu esa haroratni nazorat qilishni qiyinlashtiradi;
(2) Kristal shaklini boshqarishdagi qiyinchilik:
Mikronaychalar, polimorf inklyuziyalar, dislokatsiyalar va boshqa nuqsonlar o'sish jarayonida yuzaga kelishiga moyil bo'lib, ular bir-biriga ta'sir qiladi va rivojlanadi. Mikroquvurlar (MP) o'lchami bir necha mikrondan o'nlab mikrongacha bo'lgan o'tish turidagi nuqsonlar bo'lib, ular qurilmalarning halokatli nuqsonlari hisoblanadi. Silikon karbid monokristallari 200 dan ortiq turli kristal shakllarini o'z ichiga oladi, lekin faqat bir nechta kristall tuzilmalar (4H turi) ishlab chiqarish uchun zarur bo'lgan yarimo'tkazgich materiallaridir. O'sish jarayonida kristall shaklini o'zgartirish oson kechadi, buning natijasida polimorfik inklyuziya nuqsonlari paydo bo'ladi. Shuning uchun kremniy-uglerod nisbati, o'sish harorati gradienti, kristall o'sish tezligi va havo oqimi bosimi kabi parametrlarni aniq nazorat qilish kerak. Bundan tashqari, kremniy karbidining yagona kristalli o'sishining termal maydonida harorat gradienti mavjud bo'lib, bu kristall o'sishi jarayonida mahalliy ichki stressga va natijada dislokatsiyalarga (bazal tekislik dislokatsiyasi BPD, vida dislokatsiyasi TSD, chekka dislokatsiya TED) olib keladi va shu bilan. keyingi epitaksiya va qurilmalarning sifati va ishlashiga ta'sir qiladi.
(3) Qiyin doping nazorati:
Yo'nalishli doping bilan o'tkazuvchan kristalni olish uchun tashqi aralashmalarning kiritilishi qat'iy nazorat qilinishi kerak;
(4) Sekin o'sish sur'ati:
Silikon karbidning o'sish tezligi juda sekin. An'anaviy kremniy materiallari kristalli tayoqqa o'sishi uchun faqat 3 kun kerak bo'ladi, kremniy karbid kristalli novdalar esa 7 kun. Bu kremniy karbidning tabiiy ravishda past ishlab chiqarish samaradorligiga va juda cheklangan ishlab chiqarishga olib keladi.
Boshqa tomondan, kremniy karbid epitaksial o'sishining parametrlari juda talabchan, jumladan, uskunaning havo o'tkazmasligi, reaktsiya kamerasida gaz bosimining barqarorligi, gazni kiritish vaqtini aniq nazorat qilish, gazning aniqligi. nisbati va cho'kma haroratini qat'iy boshqarish. Xususan, qurilmaning kuchlanish qarshiligi darajasining yaxshilanishi bilan epitaksial gofretning asosiy parametrlarini nazorat qilish qiyinligi sezilarli darajada oshdi. Bundan tashqari, epitaksial qatlam qalinligining oshishi bilan qarshilikning bir xilligini nazorat qilish va qalinligini ta'minlashda nuqson zichligini kamaytirish yana bir muhim muammoga aylandi. Elektrlashtirilgan boshqaruv tizimida turli parametrlarni aniq va barqaror tartibga solishni ta'minlash uchun yuqori aniqlikdagi sensorlar va aktuatorlarni birlashtirish kerak. Shu bilan birga, boshqaruv algoritmini optimallashtirish ham hal qiluvchi ahamiyatga ega. Kremniy karbid epitaksial o'sish jarayonidagi turli o'zgarishlarga moslashish uchun qayta aloqa signaliga ko'ra real vaqtda nazorat strategiyasini sozlash imkoniyatiga ega bo'lishi kerak.
Asosiy qiyinchiliklarsilikon karbid substratishlab chiqarish:
Xat vaqti: 2024 yil 07-iyun