૧.સિલિકોન કાર્બાઇડ પાવડર ડોપિંગ ટેકનોલોજી
સિલિકોન કાર્બાઇડ પાવડરમાં યોગ્ય માત્રામાં Ce તત્વનું ડોપિંગ 4H-SiC ના સિંગલ ક્રિસ્ટલ સ્વરૂપની સ્થિર વૃદ્ધિની અસર પ્રાપ્ત કરી શકે છે. વ્યવહારુ અનુભવ દર્શાવે છે કે પાવડર સામગ્રીમાં Ce તત્વોનું ડોપિંગ સિલિકોન કાર્બાઇડ સ્ફટિકોના વિકાસ દરમાં વધારો કરી શકે છે, જેનાથી સ્ફટિકો ઝડપથી વધે છે. સિલિકોન કાર્બાઇડનું દિશાનિર્દેશ નિયંત્રિત કરી શકાય છે, જેનાથી સ્ફટિક વૃદ્ધિ દિશા વધુ સમાન અને નિયમિત બને છે. સ્ફટિકોમાં અશુદ્ધિઓના ઉત્પાદનને અટકાવે છે, ખામીઓનું નિર્માણ ઘટાડે છે અને સિંગલ-ક્રિસ્ટલ સ્વરૂપના સ્ફટિકો અને ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા સ્ફટિકો મેળવવાનું સરળ બનાવે છે. તે સ્ફટિકની પાછળના કાટને અટકાવી શકે છે અને સ્ફટિકના સિંગલ ક્રિસ્ટલ દરમાં વધારો કરી શકે છે.
2. અક્ષીય અને રેડિયલ તાપમાન ક્ષેત્ર ઢાળ નિયંત્રણ ટેકનોલોજી
અક્ષીય તાપમાન ઢાળ મુખ્યત્વે સ્ફટિક વૃદ્ધિ સ્વરૂપ અને સ્ફટિક વૃદ્ધિ કાર્યક્ષમતાને અસર કરે છે. ખૂબ જ ઓછો તાપમાન ઢાળ સ્ફટિક વૃદ્ધિ પ્રક્રિયા દરમિયાન હેટરોક્રિસ્ટલ્સના દેખાવ તરફ દોરી જશે અને વાયુયુક્ત પદાર્થોના પરિવહન દરને પણ અસર કરશે, જેના પરિણામે સ્ફટિક વૃદ્ધિ દરમાં ઘટાડો થશે. યોગ્ય અક્ષીય અને રેડિયલ તાપમાન ઢાળ SiC સ્ફટિકોના ઝડપી વિકાસને સરળ બનાવે છે અને સ્ફટિક ગુણવત્તાની સ્થિરતા જાળવી રાખે છે.
૩.બેસિસ પ્લેન ડિસલોકેશન (BPD) નિયંત્રણ ટેકનોલોજી
BPD ખામી રચનાનું મુખ્ય કારણ એ છે કે સ્ફટિકમાં શીયર સ્ટ્રેસ ક્રિટિકલ શીયર સ્ટ્રેસ કરતાં વધી જાય છે.SiC ક્રિસ્ટલ, જે સ્લિપ સિસ્ટમના સક્રિયકરણ તરફ દોરી જાય છે. કારણ કે BPD સ્ફટિક વૃદ્ધિ દિશાને લંબરૂપ છે, તે મુખ્યત્વે સ્ફટિક વૃદ્ધિ પ્રક્રિયા અને પછીની સ્ફટિક ઠંડક પ્રક્રિયા દરમિયાન ઉત્પન્ન થાય છે.
૪. ગેસ ફેઝ કમ્પોનન્ટ રેશિયો નિયમન અને નિયંત્રણ ટેકનોલોજી
સ્ફટિક વૃદ્ધિ પ્રક્રિયામાં, વૃદ્ધિ વાતાવરણમાં કાર્બન-સિલિકોન ગુણોત્તર અને ગેસ-ફેઝ ઘટક ગુણોત્તરમાં વધારો એ એક જ સ્ફટિક સ્વરૂપની સ્થિર વૃદ્ધિ પ્રાપ્ત કરવા માટે એક અસરકારક માપ છે. કારણ કે ઉચ્ચ કાર્બન-સિલિકોન ગુણોત્તર મોટા પગલાના સંકલનને ઘટાડી શકે છે અને બીજ સ્ફટિક સપાટી પર વૃદ્ધિ માહિતીના વારસાને જાળવી શકે છે, તે પોલીમોર્ફિઝમને દબાવી શકે છે.
૫. ઓછા તણાવ નિયંત્રણ ટેકનોલોજી
સ્ફટિક વૃદ્ધિ પ્રક્રિયા દરમિયાન, તણાવની હાજરી આંતરિક સ્ફટિક સમતલોનું કારણ બની શકે છેસી.આઈ.સી.વળાંક આવે છે, જેના પરિણામે સ્ફટિકની ગુણવત્તા નબળી પડે છે અને સ્ફટિકમાં તિરાડ પણ પડે છે. વધુમાં, મોટા તાણથી વેફરના બેઝ પ્લેનમાં ડિસલોકેશનમાં વધારો થઈ શકે છે. આ ખામીઓ એપિટેક્સિયલ પ્રક્રિયા દરમિયાન એપિટેક્સિયલ સ્તરમાં પ્રવેશી શકે છે, જે પછીના તબક્કામાં ઉપકરણના પ્રદર્શનને ગંભીર અસર કરે છે.
સ્ફટિકની અંદર તણાવ ઘટાડવાની પ્રક્રિયાને સુધારવા માટે અહીં ઘણી પદ્ધતિઓ છે:
1. SiC સિંગલને સક્ષમ કરવા માટે તાપમાન ક્ષેત્ર વિતરણ અને પ્રક્રિયા પરિમાણોને સમાયોજિત કરોસ્ફટિક વૃદ્ધિશક્ય તેટલી સંતુલનની નજીકની પરિસ્થિતિઓમાં આગળ વધવું.
2. ક્રુસિબલ સ્ટ્રક્ચર અને આકારને ઑપ્ટિમાઇઝ કરો જેથી સ્ફટિક શક્ય તેટલી મુક્ત રીતે અનિયંત્રિત સ્થિતિમાં વિકાસ પામે.
૩. બીજ સ્ફટિક ફિક્સેશન અંગે, ગરમી દરમિયાન બીજ સ્ફટિક અને ગ્રેફાઇટ ધારક વચ્ચે થર્મલ વિસ્તરણ ગુણાંકમાં તફાવત ઘટાડવા માટે ફિક્સિંગ પ્રક્રિયામાં ફેરફાર કરો, જેનાથી 4H-SiC સિંગલ સ્ફટિકની અંદર આંતરિક તાણ ઓછો થાય. એક સામાન્ય અભિગમ એ છે કે બીજ સ્ફટિક અને ગ્રેફાઇટ ધારક વચ્ચે 2 મીમીનું અંતર છોડવું.
4. ક્રિસ્ટલ માટે ફર્નેસ-કૂલ્ડ એનલિંગ લાગુ કરીને ક્રિસ્ટલ એનલિંગ પ્રક્રિયામાં ફેરફાર કરો. ક્રિસ્ટલની અંદરના આંતરિક તાણને સંપૂર્ણપણે મુક્ત કરવા માટે એનલિંગ તાપમાન અને અવધિને સમાયોજિત કરો.
આગળ જોતાં, ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળી સિલિકોન કાર્બાઇડ (SiC) સિંગલ ક્રિસ્ટલ તૈયારી ટેકનોલોજી ઘણી મુખ્ય દિશાઓમાં વિકાસ પામશે:
1. વેફરનું કદ વધારવું: SiC ક્રિસ્ટલ વ્યાસ શરૂઆતના મિલીમીટરથી વધીને વર્તમાન 6-ઇંચ, 8-ઇંચ અને તેનાથી પણ મોટા 12-ઇંચ વેફર સુધી પહોંચી ગયો છે. મોટા SiC ક્રિસ્ટલ તૈયાર કરવાથી ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતા વધે છે, ખર્ચ ઓછો થાય છે અને ઉચ્ચ-શક્તિવાળા ઉપકરણોની માંગણીઓ પૂર્ણ થાય છે.
2. સ્ફટિક ગુણવત્તામાં સુધારો: ઉચ્ચ-પ્રદર્શન ઉપકરણો માટે ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા SiC સ્ફટિકો મહત્વપૂર્ણ છે. નોંધપાત્ર પ્રગતિ થઈ હોવા છતાં, માઇક્રોપાઇપ્સ, ડિસલોકેશન અને અશુદ્ધિઓ જેવી ખામીઓ હજુ પણ ચાલુ રહે છે, જે ઉપકરણની કામગીરી અને વિશ્વસનીયતાને અસર કરે છે.
૩.ઉત્પાદન ખર્ચ ઘટાડવો: SiC સ્ફટિક તૈયારીનો પ્રમાણમાં ઊંચો ખર્ચ ચોક્કસ ક્ષેત્રોમાં તેના ઉપયોગને મર્યાદિત કરે છે. વૃદ્ધિ પ્રક્રિયાઓને ઑપ્ટિમાઇઝ કરીને, ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરીને અને કાચા માલના ખર્ચમાં ઘટાડો કરીને ખર્ચ ઘટાડી શકાય છે.
૪. બુદ્ધિશાળી ઉત્પાદનનો અમલ: AI અને મોટા ડેટામાં પ્રગતિ સાથે, SiC ક્રિસ્ટલ ગ્રોથ ટેકનોલોજી વધુને વધુ બુદ્ધિમત્તાને અપનાવશે. સેન્સર અને સ્વચાલિત નિયંત્રણ પ્રણાલીઓ દ્વારા રીઅલ-ટાઇમ મોનિટરિંગ અને નિયંત્રણ પ્રક્રિયા સ્થિરતા અને નિયંત્રણક્ષમતામાં વધારો કરે છે. તે જ સમયે, મોટા ડેટા એનાલિટિક્સનો ઉપયોગ વૃદ્ધિ ડેટાને શ્રેષ્ઠ બનાવે છે, જેનાથી ક્રિસ્ટલ ગુણવત્તા અને ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતામાં સુધારો થાય છે.
ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા સિલિકોન કાર્બાઇડ સિંગલ ક્રિસ્ટલ્સની તૈયારી ટેકનોલોજી સેમિકન્ડક્ટર મટીરીયલ રિસર્ચમાં વર્તમાન હોટસ્પોટ્સમાંની એક છે. ટેકનોલોજીની સતત પ્રગતિ સાથે, સિલિકોન કાર્બાઇડ ક્રિસ્ટલ ગ્રોથ ટેકનોલોજીનો વિકાસ અને સુધારો થતો રહેશે, જે ઉચ્ચ-તાપમાન, ઉચ્ચ-આવર્તન, ઉચ્ચ-શક્તિ અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં સિલિકોન કાર્બાઇડના ઉપયોગ માટે વધુ મજબૂત પાયો પૂરો પાડશે.
પોસ્ટ સમય: જુલાઈ-૧૦-૨૦૨૫