Founo kwasans kristal la se ekipman prensipal la poucarbure Silisyòmkwasans kristal. Li sanble ak founo kwasans kristal tradisyonèl klas silikon kristalin. Estrikti founo a pa twò konplike. Li konpoze sitou de kò founo, sistèm chofaj, mekanis transmisyon bobin, sistèm akizisyon ak mezi vakyòm, sistèm chemen gaz, sistèm refwadisman, sistèm kontwòl, elatriye. Chan tèmik la ak kondisyon pwosesis yo detèmine endikatè kle yo nankristal carbure Silisyòmtankou kalite, gwosè, konduktivite ak sou sa.
Yon bò, tanperati a pandan kwasans lankristal carbure Silisyòmtrè wo epi ou pa ka kontwole li. Se poutèt sa, prensipal difikilte a se nan pwosesis la li menm. Difikilte prensipal yo se jan sa a:
(1) Difikilte nan kontwòl chan tèmik la:
Siveyans kavite fèmen ki gen tanperati wo a difisil e li pa ka kontwole. Kontrèman ak ekipman tradisyonèl pou kwasans kristal ki baze sou Silisyòm ak yon wo degre automatisation ak yon pwosesis kwasans kristal ki ka obsève ak kontwole, kristal Silisyòm karbid yo grandi nan yon espas fèmen nan yon anviwònman tanperati ki wo pi wo pase 2,000 ℃, epi tanperati kwasans lan bezwen kontwole avèk presizyon pandan pwodiksyon an, sa ki fè kontwòl tanperati a difisil;
(2) Difikilte nan kontwòl fòm kristal la:
Mikwopip, enklizyon polimòfik, dislokasyon ak lòt domaj gen tandans rive pandan pwosesis kwasans lan, epi yo afekte epi evolye youn lòt. Mikwopip (MP) se domaj ki pase nan yon gwosè ki soti nan plizyè mikron rive nan plizyè dizèn mikron, ki se domaj ki touye aparèy yo. Kristal monokristal Silisyòm kabid yo gen ladan yo plis pase 200 fòm kristal diferan, men se sèlman kèk estrikti kristal (tip 4H) ki se materyèl semi-kondiktè ki nesesè pou pwodiksyon an. Transfòmasyon fòm kristal la fasil pou rive pandan pwosesis kwasans lan, sa ki lakòz domaj enklizyon polimòfik. Se poutèt sa, li nesesè pou kontwole avèk presizyon paramèt tankou rapò Silisyòm-kabòn, gradyan tanperati kwasans, vitès kwasans kristal, ak presyon koule lè. Anplis de sa, gen yon gradyan tanperati nan chan tèmik kwasans monokristal Silisyòm kabid la, ki mennen nan estrès entèn natif natal ak dislokasyon ki soti ladan yo (dislokasyon plan bazal BPD, dislokasyon vis TSD, dislokasyon kwen TED) pandan pwosesis kwasans kristal la, kidonk afekte kalite ak pèfòmans epitaksi ak aparèy ki vin apre yo.
(3) Kontwòl dopan difisil:
Entwodiksyon enpurte ekstèn yo dwe kontwole estrikteman pou jwenn yon kristal kondiktif ak dopan direksyonèl;
(4) To kwasans ralanti:
Vitès kwasans carbure Silisyòm lan trè dousman. Materyèl carbure Silisyòm tradisyonèl yo sèlman bezwen 3 jou pou grandi pou vin tounen yon baton kristal, alòske baton kristal carbure Silisyòm yo bezwen 7 jou. Sa mennen nan yon efikasite pwodiksyon carbure Silisyòm natirèlman pi ba ak yon pwodiksyon trè limite.
Yon lòt bò, paramèt kwasans epitaksi Silisyòm kabid yo trè egzijan, tankou etancheite ekipman an, estabilite presyon gaz la nan chanm reyaksyon an, kontwòl presi tan entwodiksyon gaz la, presizyon rapò gaz la, ak jesyon strik tanperati depo a. An patikilye, ak amelyorasyon nivo rezistans vòltaj aparèy la, difikilte pou kontwole paramèt debaz waf epitaksi a ogmante anpil. Anplis de sa, ak ogmantasyon epesè kouch epitaksi a, kijan pou kontwole inifòmite rezistivite a epi redwi dansite domaj la pandan y ap asire epesè a vin tounen yon lòt gwo defi. Nan sistèm kontwòl elektrifye a, li nesesè pou entegre detèktè ak aktuateur ki gen gwo presizyon pou asire ke divès paramèt yo ka reglemante avèk presizyon ak estabilite. An menm tan, optimize algoritm kontwòl la enpòtan tou. Li bezwen kapab ajiste estrateji kontwòl la an tan reyèl selon siyal fidbak la pou adapte ak divès chanjman nan pwosesis kwasans epitaksi Silisyòm kabid la.
Difikilte prensipal yo nansubstrat carbure Silisyòmfabrikasyon:
Lè piblikasyon an: 7 jen 2024