ക്രിസ്റ്റൽ ഗ്രോത്ത് ഫർണസ് ആണ് പ്രധാന ഉപകരണംസിലിക്കൺ കാർബൈഡ്ക്രിസ്റ്റൽ വളർച്ച. പരമ്പരാഗത ക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ ഗ്രേഡ് ക്രിസ്റ്റൽ വളർച്ചാ ചൂളയ്ക്ക് സമാനമാണിത്. ചൂളയുടെ ഘടന വളരെ സങ്കീർണ്ണമല്ല. ഇതിൽ പ്രധാനമായും ഫർണസ് ബോഡി, തപീകരണ സംവിധാനം, കോയിൽ ട്രാൻസ്മിഷൻ സംവിധാനം, വാക്വം അക്വിസിഷൻ ആൻഡ് മെഷർമെന്റ് സിസ്റ്റം, ഗ്യാസ് പാത്ത് സിസ്റ്റം, കൂളിംഗ് സിസ്റ്റം, കൺട്രോൾ സിസ്റ്റം മുതലായവ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. താപ മണ്ഡലവും പ്രക്രിയാ അവസ്ഥകളും പ്രധാന സൂചകങ്ങളെ നിർണ്ണയിക്കുന്നുസിലിക്കൺ കാർബൈഡ് ക്രിസ്റ്റൽഗുണനിലവാരം, വലിപ്പം, ചാലകത തുടങ്ങിയവ പോലെ.
ഒരു വശത്ത്, വളർച്ചാ സമയത്തെ താപനിലസിലിക്കൺ കാർബൈഡ് ക്രിസ്റ്റൽവളരെ ഉയർന്നതും നിരീക്ഷിക്കാൻ കഴിയാത്തതുമാണ്. അതിനാൽ, പ്രധാന ബുദ്ധിമുട്ട് പ്രക്രിയയിൽ തന്നെയാണ്. പ്രധാന ബുദ്ധിമുട്ടുകൾ ഇപ്രകാരമാണ്:
(1) താപ മണ്ഡല നിയന്ത്രണത്തിലെ ബുദ്ധിമുട്ട്:
അടഞ്ഞ ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള അറയുടെ നിരീക്ഷണം ബുദ്ധിമുട്ടുള്ളതും നിയന്ത്രിക്കാനാവാത്തതുമാണ്. ഉയർന്ന തോതിലുള്ള ഓട്ടോമേഷനും നിരീക്ഷിക്കാവുന്നതും നിയന്ത്രിക്കാവുന്നതുമായ ക്രിസ്റ്റൽ വളർച്ചാ പ്രക്രിയയുമുള്ള പരമ്പരാഗത സിലിക്കൺ അധിഷ്ഠിത സൊല്യൂഷൻ ഡയറക്ട്-പുൾ ക്രിസ്റ്റൽ വളർച്ചാ ഉപകരണങ്ങളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് പരലുകൾ 2,000℃ ന് മുകളിലുള്ള ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള അന്തരീക്ഷത്തിൽ അടച്ച സ്ഥലത്ത് വളരുന്നു, കൂടാതെ ഉൽപാദന സമയത്ത് വളർച്ചാ താപനില കൃത്യമായി നിയന്ത്രിക്കേണ്ടതുണ്ട്, ഇത് താപനില നിയന്ത്രണം ബുദ്ധിമുട്ടാക്കുന്നു;
(2) ക്രിസ്റ്റൽ ഫോം നിയന്ത്രണത്തിലെ ബുദ്ധിമുട്ട്:
വളർച്ചാ പ്രക്രിയയിൽ മൈക്രോപൈപ്പുകൾ, പോളിമോർഫിക് ഇൻക്ലൂഷനുകൾ, ഡിസ്ലോക്കേഷനുകൾ, മറ്റ് വൈകല്യങ്ങൾ എന്നിവ ഉണ്ടാകാൻ സാധ്യതയുണ്ട്, അവ പരസ്പരം ബാധിക്കുകയും പരിണമിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. മൈക്രോപൈപ്പുകൾ (MP) നിരവധി മൈക്രോൺ മുതൽ പത്ത് മൈക്രോൺ വരെ വലിപ്പമുള്ള ത്രൂ-ടൈപ്പ് വൈകല്യങ്ങളാണ്, ഇവ ഉപകരണങ്ങളുടെ കൊലയാളി വൈകല്യങ്ങളാണ്. സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റലുകളിൽ 200-ലധികം വ്യത്യസ്ത ക്രിസ്റ്റൽ രൂപങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നു, എന്നാൽ കുറച്ച് ക്രിസ്റ്റൽ ഘടനകൾ (4H തരം) മാത്രമേ ഉൽപാദനത്തിന് ആവശ്യമായ സെമികണ്ടക്ടർ വസ്തുക്കളാണ്. വളർച്ചാ പ്രക്രിയയിൽ ക്രിസ്റ്റൽ ഫോം പരിവർത്തനം സംഭവിക്കുന്നത് എളുപ്പമാണ്, ഇത് പോളിമോർഫിക് ഇൻക്ലൂഷൻ വൈകല്യങ്ങൾക്ക് കാരണമാകുന്നു. അതിനാൽ, സിലിക്കൺ-കാർബൺ അനുപാതം, വളർച്ചാ താപനില ഗ്രേഡിയന്റ്, ക്രിസ്റ്റൽ വളർച്ചാ നിരക്ക്, വായു പ്രവാഹ മർദ്ദം തുടങ്ങിയ പാരാമീറ്ററുകൾ കൃത്യമായി നിയന്ത്രിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. കൂടാതെ, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ വളർച്ചയുടെ താപ മണ്ഡലത്തിൽ ഒരു താപനില ഗ്രേഡിയന്റ് ഉണ്ട്, ഇത് ക്രിസ്റ്റൽ വളർച്ചാ പ്രക്രിയയിൽ നേറ്റീവ് ആന്തരിക സമ്മർദ്ദത്തിനും തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ഡിസ്ലോക്കേഷനുകൾക്കും (ബേസൽ പ്ലെയിൻ ഡിസ്ലോക്കേഷൻ BPD, സ്ക്രൂ ഡിസ്ലോക്കേഷൻ TSD, എഡ്ജ് ഡിസ്ലോക്കേഷൻ TED) കാരണമാകുന്നു, അതുവഴി തുടർന്നുള്ള എപ്പിറ്റാക്സിയുടെയും ഉപകരണങ്ങളുടെയും ഗുണനിലവാരത്തെയും പ്രകടനത്തെയും ബാധിക്കുന്നു.
(3) ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള ഉത്തേജക മരുന്ന് നിയന്ത്രണം:
ദിശാസൂചന ഡോപ്പിംഗ് ഉള്ള ഒരു ചാലക ക്രിസ്റ്റൽ ലഭിക്കുന്നതിന് ബാഹ്യ മാലിന്യങ്ങളുടെ ആമുഖം കർശനമായി നിയന്ത്രിക്കണം;
(4) മന്ദഗതിയിലുള്ള വളർച്ചാ നിരക്ക്:
സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന്റെ വളർച്ചാ നിരക്ക് വളരെ മന്ദഗതിയിലാണ്. പരമ്പരാഗത സിലിക്കൺ വസ്തുക്കൾക്ക് ഒരു ക്രിസ്റ്റൽ വടിയായി വളരാൻ 3 ദിവസം മാത്രമേ ആവശ്യമുള്ളൂ, അതേസമയം സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് ക്രിസ്റ്റൽ വടികൾക്ക് 7 ദിവസം മാത്രമേ ആവശ്യമുള്ളൂ. ഇത് സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന്റെ സ്വാഭാവികമായും കുറഞ്ഞ ഉൽപാദനക്ഷമതയ്ക്കും വളരെ പരിമിതമായ ഉൽപാദനത്തിനും കാരണമാകുന്നു.
മറുവശത്ത്, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വളർച്ചയുടെ പാരാമീറ്ററുകൾ വളരെ ആവശ്യപ്പെടുന്നതാണ്, അതിൽ ഉപകരണങ്ങളുടെ വായു-ഇറുകിയത്, പ്രതികരണ അറയിലെ വാതക മർദ്ദത്തിന്റെ സ്ഥിരത, വാതക ആമുഖ സമയത്തിന്റെ കൃത്യമായ നിയന്ത്രണം, വാതക അനുപാതത്തിന്റെ കൃത്യത, നിക്ഷേപ താപനിലയുടെ കർശനമായ മാനേജ്മെന്റ് എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. പ്രത്യേകിച്ചും, ഉപകരണത്തിന്റെ വോൾട്ടേജ് പ്രതിരോധ നില മെച്ചപ്പെട്ടതോടെ, എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വേഫറിന്റെ കോർ പാരാമീറ്ററുകൾ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനുള്ള ബുദ്ധിമുട്ട് ഗണ്യമായി വർദ്ധിച്ചു. കൂടാതെ, എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളിയുടെ കനം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, പ്രതിരോധശേഷിയുടെ ഏകീകൃതത എങ്ങനെ നിയന്ത്രിക്കാമെന്നും കനം ഉറപ്പാക്കുമ്പോൾ വൈകല്യ സാന്ദ്രത കുറയ്ക്കാമെന്നും മറ്റൊരു പ്രധാന വെല്ലുവിളിയായി മാറിയിരിക്കുന്നു. വൈദ്യുതീകരിച്ച നിയന്ത്രണ സംവിധാനത്തിൽ, വിവിധ പാരാമീറ്ററുകൾ കൃത്യമായും സ്ഥിരതയോടെയും നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ള സെൻസറുകളും ആക്യുവേറ്ററുകളും സംയോജിപ്പിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. അതേസമയം, നിയന്ത്രണ അൽഗോരിതത്തിന്റെ ഒപ്റ്റിമൈസേഷനും നിർണായകമാണ്. സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വളർച്ചാ പ്രക്രിയയിലെ വിവിധ മാറ്റങ്ങളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നതിന് ഫീഡ്ബാക്ക് സിഗ്നൽ അനുസരിച്ച് തത്സമയം നിയന്ത്രണ തന്ത്രം ക്രമീകരിക്കാൻ ഇതിന് കഴിയേണ്ടതുണ്ട്.
പ്രധാന ബുദ്ധിമുട്ടുകൾസിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സബ്സ്ട്രേറ്റ്നിർമ്മാണം:
പോസ്റ്റ് സമയം: ജൂൺ-07-2024