স্ফটিক বৃদ্ধি চুল্লি হল মূল সরঞ্জামসিলিকন কার্বাইডস্ফটিক বৃদ্ধি। এটি ঐতিহ্যবাহী স্ফটিক সিলিকন গ্রেড স্ফটিক বৃদ্ধি চুল্লির অনুরূপ। চুল্লির গঠন খুব জটিল নয়। এটি মূলত চুল্লির বডি, হিটিং সিস্টেম, কয়েল ট্রান্সমিশন মেকানিজম, ভ্যাকুয়াম অধিগ্রহণ এবং পরিমাপ ব্যবস্থা, গ্যাস পাথ সিস্টেম, কুলিং সিস্টেম, নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা ইত্যাদি নিয়ে গঠিত। তাপ ক্ষেত্র এবং প্রক্রিয়া পরিস্থিতি এর মূল সূচকগুলি নির্ধারণ করে।সিলিকন কার্বাইড স্ফটিকযেমন গুণমান, আকার, পরিবাহিতা ইত্যাদি।
একদিকে, বৃদ্ধির সময় তাপমাত্রাসিলিকন কার্বাইড স্ফটিকঅত্যন্ত উচ্চ এবং পর্যবেক্ষণ করা যায় না। অতএব, প্রধান অসুবিধা প্রক্রিয়াটির মধ্যেই নিহিত। প্রধান অসুবিধাগুলি নিম্নরূপ:
(১) তাপ ক্ষেত্র নিয়ন্ত্রণে অসুবিধা:
বদ্ধ উচ্চ-তাপমাত্রার গহ্বর পর্যবেক্ষণ করা কঠিন এবং নিয়ন্ত্রণহীন। উচ্চ মাত্রার অটোমেশন এবং পর্যবেক্ষণযোগ্য এবং নিয়ন্ত্রণযোগ্য স্ফটিক বৃদ্ধি প্রক্রিয়া সহ ঐতিহ্যবাহী সিলিকন-ভিত্তিক দ্রবণ ডাইরেক্ট-পুল স্ফটিক বৃদ্ধি সরঞ্জাম থেকে ভিন্ন, সিলিকন কার্বাইড স্ফটিকগুলি 2,000℃ এর উপরে উচ্চ-তাপমাত্রার পরিবেশে একটি বদ্ধ স্থানে বৃদ্ধি পায় এবং উৎপাদনের সময় বৃদ্ধির তাপমাত্রা সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করা প্রয়োজন, যা তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণকে কঠিন করে তোলে;
(২) স্ফটিকের গঠন নিয়ন্ত্রণে অসুবিধা:
বৃদ্ধি প্রক্রিয়ার সময় মাইক্রোপাইপ, পলিমরফিক অন্তর্ভুক্তি, স্থানচ্যুতি এবং অন্যান্য ত্রুটিগুলি ঘটতে পারে এবং এগুলি একে অপরকে প্রভাবিত করে এবং বিকশিত হয়। মাইক্রোপাইপ (MP) হল থ্রু-টাইপ ত্রুটি যার আকার কয়েক মাইক্রন থেকে দশ মাইক্রন পর্যন্ত হয়, যা ডিভাইসের জন্য মারাত্মক ত্রুটি। সিলিকন কার্বাইড একক স্ফটিকগুলিতে 200 টিরও বেশি বিভিন্ন স্ফটিক ফর্ম থাকে, তবে মাত্র কয়েকটি স্ফটিক কাঠামো (4H টাইপ) উৎপাদনের জন্য প্রয়োজনীয় অর্ধপরিবাহী উপাদান। বৃদ্ধি প্রক্রিয়ার সময় স্ফটিক ফর্ম রূপান্তর ঘটতে সহজ, যার ফলে পলিমরফিক অন্তর্ভুক্তি ত্রুটি দেখা দেয়। অতএব, সিলিকন-কার্বন অনুপাত, বৃদ্ধি তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট, স্ফটিক বৃদ্ধির হার এবং বায়ু প্রবাহ চাপের মতো পরামিতিগুলি সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করা প্রয়োজন। এছাড়াও, সিলিকন কার্বাইড একক স্ফটিক বৃদ্ধির তাপীয় ক্ষেত্রে একটি তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট থাকে, যা স্থানীয় অভ্যন্তরীণ চাপ এবং স্ফটিক বৃদ্ধি প্রক্রিয়ার সময় ফলস্বরূপ স্থানচ্যুতি (বেসাল প্লেন স্থানচ্যুতি BPD, স্ক্রু স্থানচ্যুতি TSD, প্রান্ত স্থানচ্যুতি TED) এর দিকে পরিচালিত করে, যার ফলে পরবর্তী এপিট্যাক্সি এবং ডিভাইসের গুণমান এবং কর্মক্ষমতা প্রভাবিত হয়।
(৩) কঠিন ডোপিং নিয়ন্ত্রণ:
দিকনির্দেশক ডোপিং সহ একটি পরিবাহী স্ফটিক পেতে বাহ্যিক অমেধ্যের প্রবর্তন কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে হবে;
(৪) ধীর বৃদ্ধির হার:
সিলিকন কার্বাইডের বৃদ্ধির হার খুবই ধীর। ঐতিহ্যবাহী সিলিকন উপকরণগুলি স্ফটিক রডে পরিণত হতে মাত্র ৩ দিন সময় নেয়, যেখানে সিলিকন কার্বাইড স্ফটিক রডগুলিতে ৭ দিন সময় লাগে। এর ফলে স্বাভাবিকভাবেই সিলিকন কার্বাইডের উৎপাদন দক্ষতা কম হয় এবং উৎপাদন খুবই সীমিত হয়।
অন্যদিকে, সিলিকন কার্বাইড এপিট্যাক্সিয়াল বৃদ্ধির পরামিতিগুলি অত্যন্ত চাহিদাপূর্ণ, যার মধ্যে রয়েছে সরঞ্জামের বায়ু-নিবিড়তা, বিক্রিয়া চেম্বারে গ্যাস চাপের স্থিতিশীলতা, গ্যাস প্রবর্তনের সময়ের সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ, গ্যাস অনুপাতের নির্ভুলতা এবং জমা তাপমাত্রার কঠোর ব্যবস্থাপনা। বিশেষ করে, ডিভাইসের ভোল্টেজ প্রতিরোধের স্তরের উন্নতির সাথে সাথে, এপিট্যাক্সিয়াল ওয়েফারের মূল পরামিতিগুলি নিয়ন্ত্রণ করার অসুবিধা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে। এছাড়াও, এপিট্যাক্সিয়াল স্তরের পুরুত্ব বৃদ্ধির সাথে সাথে, প্রতিরোধের অভিন্নতা কীভাবে নিয়ন্ত্রণ করা যায় এবং ত্রুটির ঘনত্ব কীভাবে হ্রাস করা যায় তা আরও একটি বড় চ্যালেঞ্জ হয়ে দাঁড়িয়েছে। বিদ্যুতায়িত নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থায়, বিভিন্ন পরামিতিগুলি সঠিকভাবে এবং স্থিতিশীলভাবে নিয়ন্ত্রিত করা যায় তা নিশ্চিত করার জন্য উচ্চ-নির্ভুলতা সেন্সর এবং অ্যাকচুয়েটরগুলিকে একীভূত করা প্রয়োজন। একই সময়ে, নিয়ন্ত্রণ অ্যালগরিদমের অপ্টিমাইজেশনও অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। সিলিকন কার্বাইড এপিট্যাক্সিয়াল বৃদ্ধি প্রক্রিয়ার বিভিন্ন পরিবর্তনের সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়ার জন্য প্রতিক্রিয়া সংকেত অনুসারে রিয়েল টাইমে নিয়ন্ত্রণ কৌশলটি সামঞ্জস্য করতে সক্ষম হওয়া প্রয়োজন।
প্রধান অসুবিধাগুলিসিলিকন কার্বাইড সাবস্ট্রেটউৎপাদন:
পোস্টের সময়: জুন-০৭-২০২৪