1. Цахиурын карбидын нунтаг допингийн технологи
Цахиурын карбидын нунтагт зохих хэмжээний Ce элементийг допинглох нь 4H-SiC-ийн дан талст хэлбэрийн тогтвортой өсөлтийн үр дүнд хүрч чадна. Практик туршлагаас харахад нунтаг материалд Ce элементүүдийг допинглох нь цахиурын карбидын талстын өсөлтийн хурдыг нэмэгдүүлж, талстууд илүү хурдан ургахад хүргэдэг. Цахиурын карбидын чиглэлийг хянаж, талстын өсөлтийн чиглэлийг илүү жигд, тогтмол болгож чадна. Талст дахь хольц үүсэхийг дарангуйлж, согог үүсэхийг бууруулж, дан талст хэлбэрийн талст болон өндөр чанартай талстуудыг олж авахад хялбар болгоно. Энэ нь талстын ар талын зэврэлтийг дарангуйлж, талстын дан талст үүсэх хурдыг нэмэгдүүлж чадна.
2. Тэнхлэгийн болон радиаль температурын талбайн градиент хяналтын технологи
Тэнхлэгийн температурын градиент нь голчлон талстын өсөлтийн хэлбэр болон талстын өсөлтийн үр ашигт нөлөөлдөг. Хэт бага температурын градиент нь талстын өсөлтийн явцад гетерокристалууд үүсэхэд хүргэдэг бөгөөд мөн хийн бодисын тээвэрлэлтийн хурдад нөлөөлж, талстын өсөлтийн хурд буурахад хүргэдэг. Тохиромжтой тэнхлэгийн болон радиаль температурын градиент нь SiC талстын хурдан өсөлтийг хөнгөвчилж, талстын чанарын тогтвортой байдлыг хадгалдаг.
3. Суурийн хавтгайн дислокаци (BPD) хяналтын технологи
BPD согог үүсэх гол шалтгаан нь болор дахь хяргах стресс нь түүний чухал хяргах стрессээс давсан явдал юм.SiC талст, гулсах системийг идэвхжүүлэхэд хүргэдэг. BPD нь талстын өсөлтийн чиглэлтэй перпендикуляр тул голчлон талстын өсөлтийн процесс болон дараагийн талстын хөргөлтийн процессын үед үүсдэг.
4. Хийн фазын бүрэлдэхүүн хэсгийн харьцааны зохицуулалт ба хяналтын технологи
Кристал өсөлтийн процесст өсөлтийн орчинд нүүрстөрөгч-цахиурын харьцаа болон хийн фазын бүрэлдэхүүн хэсгийн харьцааг нэмэгдүүлэх нь дан талст хэлбэрийн тогтвортой өсөлтийг хангах үр дүнтэй арга хэмжээ юм. Өндөр нүүрстөрөгч-цахиурын харьцаа нь том шатлалт нэгдлийг бууруулж, үрийн талстын гадаргуу дээрх өсөлтийн мэдээллийн удамшлыг хадгалж чаддаг тул полиморфизмыг дарангуйлж чаддаг.
5. Бага стресс хянах технологи
Кристал өсөлтийн процессын үед стресс байгаа нь дотоод талстын хавтгайг үүсгэж болноSiCнугарч, талстын чанар муудаж, тэр ч байтугай талстын хагарал үүсгэдэг. Түүнчлэн, их хэмжээний стресс нь хавтангийн суурийн хавтгайд мултрал нэмэгдэхэд хүргэдэг. Эдгээр согогууд нь эпитаксиал процессын үед эпитаксиал давхаргад нэвтэрч, төхөөрөмжийн дараагийн шатанд ноцтой нөлөөлдөг.
Кристал доторх стрессийг бууруулах үйл явцыг сайжруулах хэд хэдэн аргыг энд оруулав.
1. SiC дан утгыг идэвхжүүлэхийн тулд температурын талбайн тархалт болон процессын параметрүүдийг тохируулна ууталстын өсөлталь болох тэнцвэрт байдалд ойрхон нөхцөлд үргэлжлүүлэх.
2. Болорыг хязгаарлалтгүй төлөвт аль болох чөлөөтэй ургуулахын тулд тигелийн бүтэц, хэлбэрийг оновчтой болгоно.
3. Үрийн талстыг бэхлэхтэй холбоотойгоор халаах явцад үрийн талст болон бал чулуун бариулын хоорондох дулааны тэлэлтийн коэффициентийн зөрүүг багасгахын тулд бэхэлгээний процессыг өөрчилж, улмаар 4H-SiC дан талст доторх дотоод стрессийг хамгийн бага байлгана. Үрийн талст болон бал чулуун бариулын хооронд 2 мм-ийн зай үлдээх нь түгээмэл арга юм.
4. Болорыг зууханд хөргөж, шарах процессыг хэрэгжүүлснээр болорыг шарах процессыг өөрчлөх. Болор доторх дотоод стрессийг бүрэн арилгахын тулд шарах температур болон үргэлжлэх хугацааг тохируулна.
Цаашид өндөр чанартай цахиурын карбид (SiC) дан талст бэлтгэх технологи хэд хэдэн гол чиглэлд хөгжих болно.
1. Вафлийн хэмжээг нэмэгдүүлэх: SiC талстын диаметр анхны миллиметрээс одоогийн 6 инч, 8 инч, бүр илүү том 12 инчийн вафли болж өссөн. Илүү том SiC талстуудыг бэлтгэх нь үйлдвэрлэлийн үр ашгийг дээшлүүлж, зардлыг бууруулж, өндөр хүчин чадалтай төхөөрөмжүүдийн шаардлагыг хангадаг.
2. Кристал чанарыг сайжруулах: Өндөр чанартай SiC талстууд нь өндөр хүчин чадалтай төхөөрөмжүүдэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Хэдийгээр мэдэгдэхүйц ахиц дэвшил гарсан ч микро хоолой, мултрал, хольц зэрэг согогууд хэвээр байгаа нь төхөөрөмжийн гүйцэтгэл болон найдвартай байдалд нөлөөлж байна.
3. Үйлдвэрлэлийн зардлыг бууруулах: SiC талст бэлтгэх харьцангуй өндөр өртөг нь зарим салбарт хэрэглэхийг хязгаарладаг. Өртгийг бууруулахын тулд өсөлтийн процессыг оновчтой болгох, үйлдвэрлэлийн үр ашгийг дээшлүүлэх, түүхий эдийн зардлыг бууруулах замаар хүрч болно.
4. Ухаалаг үйлдвэрлэлийг хэрэгжүүлэх: Хиймэл оюун ухаан болон том өгөгдлийн дэвшлийн ачаар SiC талст өсөлтийн технологи нь оюун ухааныг улам бүр ашиглах болно. Мэдрэгч болон автоматжуулсан удирдлагын системээр дамжуулан бодит цагийн хяналт, удирдлага нь үйл явцын тогтвортой байдал, хяналтыг сайжруулдаг. Үүний зэрэгцээ, том өгөгдлийн аналитикийг ашиглах нь өсөлтийн өгөгдлийг оновчтой болгож, улмаар талстын чанар, үйлдвэрлэлийн үр ашгийг сайжруулдаг.
Өндөр чанартай цахиурын карбидын дан талстыг бэлтгэх технологи нь хагас дамжуулагч материалын судалгааны өнөөгийн халуун цэгүүдийн нэг юм. Технологийн тасралтгүй дэвшлийн хамт цахиурын карбидын талстыг ургуулах технологи нь үргэлжлүүлэн хөгжиж, сайжирч, цахиурын карбидыг өндөр температур, өндөр давтамж, өндөр хүчин чадал болон бусад салбарт хэрэглэхэд илүү бат бөх суурийг тавих болно.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 7-р сарын 10