SiCтом зурвасын зай, өндөр дулаан дамжуулалт, өндөр чухал задралын талбайн хүч чадал, өндөр электрон ханалтын зөрүүний хурд зэрэг шинж чанартай. Энэ нь өндөр температур, өндөр даралт, өндөр давтамж, өндөр чадлын нөхцөлд хэрэглээний шаардлагыг хангаж чадна. Үүнийг шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгсэл, фотоэлектрик, үйлдвэрлэлийн хяналт, радио давтамжийн холбоо болон бусад салбарт өргөн ашиглаж болно. Холбогдох салбарууд хурдацтай хөгжихийн хэрээр цахиурын карбидаар төлөөлүүлсэн гурав дахь үеийн хагас дамжуулагчийн зах зээл шинэ боломжуудыг нээж өгсөн.
Кристал өсөлт нь цахиурын карбидын суурь үйлдвэрлэлийн гол холбоос бөгөөд гол тоног төхөөрөмж нь болор өсөлтийн зуух юм. Уламжлалт талст цахиурын зэрэглэлийн болор өсөлтийн зуухтай адил зуухны бүтэц нь тийм ч төвөгтэй биш юм. Энэ нь голчлон зуухны их бие, халаалтын систем, ороомог дамжуулах механизм, вакуум олж авах, хэмжих систем, хийн замын систем, хөргөлтийн систем, хяналтын систем гэх мэтээс бүрдэнэ. Дулааны орон болон процессын нөхцөл нь цахиурын карбидын болор чанар, хэмжээ, дамжуулах чадвар болон бусад гол үзүүлэлтүүдийн гол үзүүлэлтүүдийг тодорхойлдог.
I. Цахиурын карбидын талст ургуулах технологийн бэрхшээлүүд
Цахиурын карбидын талстын өсөлтийн температур маш өндөр бөгөөд хянах боломжгүй тул гол бэрхшээл нь үйл явц өөрөө юм.
(1)Дулааны талбарыг хянах бэрхшээлтэй байдалХаалттай өндөр температурын хөндийг хянах нь хэцүү бөгөөд хяналтгүй байдаг. Уламжлалт цахиур дээр суурилсан уусмалаар татдаг болор ургуулах төхөөрөмж нь өндөр түвшний автоматжуулалттай бөгөөд болор ургах процессыг ажиглаж, хянаж, тохируулж болдогоос ялгаатай нь цахиурын карбидын талстууд нь 2000°C-аас дээш өндөр температурт битүү орон зайд ургадаг бөгөөд үйлдвэрлэлийн явцад өсөлтийн температурыг нарийн хянах шаардлагатай байдаг тул температурын хяналтыг хэцүү болгодог;
(2)Кристал хэлбэрийг хянах хэцүү байдалМикро хоолой, полиморфик оруулга, мултрал болон бусад согогууд нь өсөлтийн явцад үүсэх хандлагатай байдаг бөгөөд тэдгээр нь бие биедээ нөлөөлж, хувьсан өөрчлөгддөг. Микро хоолой (МГ) нь хэдэн микроноос хэдэн арван микрон хүртэлх хэмжээтэй, төхөөрөмжүүдийн хувьд маш аюултай согог болох нэвтрэлтийн хэлбэрийн согог юм. Цахиурын карбидын дан талстууд нь 200 гаруй өөр өөр талст хэлбэрийг агуулдаг боловч цөөн тооны талст бүтэцтэй (4H төрөл) нь үйлдвэрлэлд шаардлагатай хагас дамжуулагч материал юм. Талстын хэлбэрийн хувирал нь өсөлтийн процессын үед үүсэх хандлагатай байдаг бөгөөд энэ нь полиморфик оруулгын согогийг үүсгэдэг. Тиймээс цахиур-нүүрстөрөгчийн харьцаа, өсөлтийн температурын градиент, талстын өсөлтийн хурд, хийн урсгалын даралт зэрэг параметрүүдийг нарийн хянах шаардлагатай.
Үүнээс гадна, цахиурын карбидын дан талст өсөлтийн дулааны орон дээр температурын градиент байдаг бөгөөд энэ нь талст өсөлтийн процессын үед дотоод стресс болон үүнээс үүдэлтэй мултрал (суурийн хавтгайн мултрал BPD, шураг мултрал TSD, ирмэгийн мултрал TED) үүсгэж, улмаар дараагийн эпитакси болон төхөөрөмжүүдийн чанар, гүйцэтгэлд нөлөөлдөг.
(3)Допингийн хяналтад хэцүүЧиглэлтэй хольцтой дамжуулагч талстыг олж авахын тулд гадны хольцыг нэвтрүүлэхийг хатуу хянаж байх ёстой;
(4)Удаан өсөлтийн хурдЦахиурын карбидын өсөлтийн хурд маш удаан. Уламжлалтцахиурын материалКристал саваа болоход ердөө 3 хоног шаардлагатай бол цахиурын карбидын болор саваа 7 хоног шаардлагатай. Энэ нь цахиурын карбидын үйлдвэрлэлийн үр ашгийг байгалийн жамаар бууруулж, гарцыг маш хязгаарлагдмал болгодог.
Нөгөөтэйгүүр, цахиурын карбидын эпитаксиал өсөлтийн параметрүүд нь маш өндөр шаардлага тавьдаг бөгөөд үүнд тоног төхөөрөмжийн агаар нэвтрэхгүй байдал, урвалын камер дахь хийн даралтын тогтвортой байдал, хийн нэвтрүүлэх хугацааг нарийн хянах, хийн харьцааны нарийвчлал, тунадасны температурыг хатуу хянах зэрэг орно. Ялангуяа төхөөрөмжийн тэсвэрлэх хүчдэлийн түвшин сайжирснаар эпитаксиал хавтангийн гол параметрүүдийг хянах хүндрэл мэдэгдэхүйц нэмэгдсэн.
Үүнээс гадна, эпитаксиал давхаргын зузаан нэмэгдэхийн хэрээр эсэргүүцлийн жигд байдлыг хэрхэн хянах, зузааныг хангахын зэрэгцээ согогийн нягтралыг хэрхэн бууруулах нь бас нэгэн томоохон сорилт болж байна. Цахилгаанжуулсан удирдлагын системд янз бүрийн параметрүүдийг нарийвчлалтай, тогтвортой зохицуулах боломжтой байхын тулд өндөр нарийвчлалтай мэдрэгч болон идэвхжүүлэгчийг нэгтгэх шаардлагатай байна. Үүний зэрэгцээ удирдлагын алгоритмыг оновчтой болгох нь бас чухал юм. Энэ нь янз бүрийн өөрчлөлтөд дасан зохицохын тулд хариу дохионы дагуу хяналтын стратегийг бодит цаг хугацаанд тохируулах чадвартай байх шаардлагатай.цахиурын карбидын эпитаксиал өсөлтүйл явц.
2. Цахиурын карбидын суурь үйлдвэрлэхэд тулгардаг гол бэрхшээлүүд:
1. Өсөлтийн температур нь 2000℃-ээс дээш бөгөөд энэ нь цахиурынхаас хоёр дахин өндөр юм.
2. Кристал ургалтын үед кристал савааны зузаан бага байдаг бөгөөд 2 см-ийн цахиурын карбидын кристал саваа 7 хоногт ургадаг.
3. Кристал хэлбэрийн шаардлага өндөр бөгөөд кристал бүтэцтэй цөөхөн хэдэн дан кристалл цахиурын карбид байдаг.
4. Зүсэлтийн элэгдэл өндөр, цахиурын карбид нь маш өндөр хатуулагтай байдаг.
Товчхондоо, үнэтэй цаг хугацаа, нарийн төвөгтэй боловсруулалтын технологи нь цахиурын карбидын суурь материалын өндөр өртөгийг тодорхойлдог бөгөөд энэ нь цахиурын карбидын хэрэглээг хязгаарладаг.
III. Кристал өсөлтийн зуухны ангилал
Халаалтын янз бүрийн аргын дагуу болор өсөлтийн зуухыг индукцийн төрөл болон эсэргүүцлийн төрөлд хувааж болно. Одоогийн байдлаар зах зээл дээрх ихэнх тоног төхөөрөмж нь индукцийн төрөл бөгөөд энэ нь бага өртөгтэй, энгийн бүтэцтэй, тохиромжтой засвар үйлчилгээтэй, өндөр дулааны үр ашигтай зэрэг давуу талуудтай. Гэсэн хэдий ч цахилгаан соронзон индукцийн нөлөөллөөс шалтгаалан индукцийн халаалтын тэнхлэгийн температур болон радиаль температур нь хосолсон тул болор өсөлтийн хурд болон болор өсөлтийн чанарыг хоёуланг нь харгалзан үзэх боломжгүй юм.
Эсэргүүцлийн дулааны талбайн өсөлтийн платформ нь тэнхлэгийн температур болон радиаль температурыг тус тус нарийн хянаж чаддаг бөгөөд энэ нь том хэмжээтэй талстуудын өсөлтөд хувь нэмэр оруулж, талстын өсөлтийн хурдыг сайжруулдаг. Энэ нь ирээдүйн өндөр чанартай 8 инчийн цахиурын карбидын талст өсөлтийн шийдлүүдийн нэг юм.
Индукцийн арга ба эсэргүүцлийн аргын харьцуулалт:
| Индукцийн арга | Эсэргүүцлийн арга | |
| Ажиллах зарчим | Индукцийн халаалт нь цахилгаан гүйдлийн соронзон нөлөөг ашиглан ажлын хэсгийн гадаргуугийн давхарга дээр харьцангуй өндөр нягтралтай индукцийн гүйдэл үүсгэж, аустенит төлөвт хурдан халааж, дараа нь мартенсит бүтэц олж авахын тулд хурдан хөргөдөг дулааны боловсруулалтын арга юм. | Эсэргүүцлийн халаалт нь дамжуулагчаар дамжин өнгөрөх гүйдлийн улмаас үүссэн Жоулын дулааныг дулааны эх үүсвэр болгон ашигладаг. Үүнийг хоёр ангилалд хувааж болно: шууд бус эсэргүүцлийн халаалт (цахилгаан халаалтын элемент эсвэл дамжуулагч орчин) ба шууд эсэргүүцлийн халаалт. |
| Температурын хяналт | Индукцийн арга нь тигелийн гаднах индукцийн ороомогоор дамжуулан дотоод соронзон орныг халаана. Халаалтын хурд өндөр боловч индукцийн ороомог болон тигелийн хоорондох зай хол, цацрагийн талбай тархсан тул тигелийн гадаргуугийн дулаан үүсэлтийг хэвтээ чиглэлд нарийн хянах боломжгүй юм. | Эсэргүүцлийн арга нь тигелийн ойролцоо байрлах тусдаа халаагуурыг тогтоодог. Халаагуурыг тохируулснаар тигелийн гадаргуугийн температурыг илүү нарийвчлалтай хянах боломжтой. |
| Том хэмжээтэй талстын өсөлт | Индукцийн аргын дулааны талбайн бүтцэд олон халаалтын ороомог нэмэх үед соронзон орон нь хоорондоо хөндлөн хөндлөнгөөс нөлөөлж, улмаар соронзон орон болон дулааныг дизайны зорилгын дагуу амархан хуваарилж чадахгүй, улмаар халаалтын эффект болон талстын өсөлтөд нөлөөлдөг. | Эсэргүүцлийн халаалтын болор өсөлтийн тоног төхөөрөмжид зориулсан олон үе шаттай бие даасан хяналтын халаалтын системийг зохион бүтээх нь илүү хялбар бөгөөд тоног төхөөрөмжийн радиаль градиент нь жижиг тул том хэмжээтэй болор өсөлтийн хэрэгцээг хангаж чадна. |
| Кристал өсөлтийн мөчлөг | Индукцийн аргаар талстын өсөлт нь 10 орчим хоног, шарах нь 10-15 хоног, нийт өсөлтийн мөчлөг нь 20-25 хоног үргэлжилдэг. | Кристал өсөлтийн мөчлөг нь ойролцоогоор 5-7 хоног бөгөөд автоматаар хатааж болох бөгөөд цахилгаан тасарсны дараа температур аажмаар буурдаг. |
| Эрчим хүчний хэрэглээ | Эсэргүүцлийн аргын эрчим хүчний хэрэглээ нь индукцийн аргынхаас 2-3 дахин их байдаг. | |
| Ургацын түвшин | Эсэргүүцлийн аргаар талст ургуулах зуухаар ургуулсан талстын гарц нь индукцийн аргаар талст ургуулах зуухтай харьцуулахад мэдэгдэхүйц сайжирсан | |
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 6-р сарын 24