क्रिस्टल ग्रोथ फर्नेस यसको लागि मुख्य उपकरण होसिलिकन कार्बाइडक्रिस्टल वृद्धि। यो परम्परागत क्रिस्टलीय सिलिकन ग्रेड क्रिस्टल वृद्धि भट्टी जस्तै छ। भट्टी संरचना धेरै जटिल छैन। यो मुख्यतया भट्टी शरीर, ताप प्रणाली, कुण्डली प्रसारण संयन्त्र, भ्याकुम अधिग्रहण र मापन प्रणाली, ग्यास मार्ग प्रणाली, शीतलन प्रणाली, नियन्त्रण प्रणाली, आदि मिलेर बनेको छ। थर्मल क्षेत्र र प्रक्रिया अवस्थाहरूले मुख्य सूचकहरू निर्धारण गर्दछ।सिलिकन कार्बाइड क्रिस्टलजस्तै गुणस्तर, आकार, चालकता र यस्तै।
एकातिर, बिरुवाको वृद्धिको समयमा तापक्रमसिलिकन कार्बाइड क्रिस्टलधेरै उच्च छ र निगरानी गर्न सकिँदैन। त्यसकारण, मुख्य कठिनाई प्रक्रियामा नै निहित छ। मुख्य कठिनाईहरू निम्नानुसार छन्:
(१) थर्मल फिल्ड नियन्त्रणमा कठिनाई:
बन्द उच्च-तापमान गुहाको अनुगमन गाह्रो र अनियन्त्रित छ। उच्च स्तरको स्वचालन र अवलोकनयोग्य र नियन्त्रणयोग्य क्रिस्टल वृद्धि प्रक्रिया भएको परम्परागत सिलिकन-आधारित समाधान प्रत्यक्ष-पुल क्रिस्टल वृद्धि उपकरण भन्दा फरक, सिलिकन कार्बाइड क्रिस्टलहरू २,००० ℃ भन्दा माथि उच्च-तापमान वातावरणमा बन्द ठाउँमा बढ्छन्, र उत्पादनको समयमा वृद्धि तापक्रमलाई सटीक रूपमा नियन्त्रण गर्न आवश्यक छ, जसले तापक्रम नियन्त्रण गर्न गाह्रो बनाउँछ;
(२) क्रिस्टल रूप नियन्त्रणमा कठिनाई:
माइक्रोपाइप, बहुरूपी समावेश, विस्थापन र अन्य दोषहरू वृद्धि प्रक्रियाको क्रममा हुने सम्भावना हुन्छ, र तिनीहरूले एकअर्कालाई असर गर्छन् र विकास गर्छन्। माइक्रोपाइप (MP) धेरै माइक्रोनदेखि दशौं माइक्रोनसम्मको आकार भएका थ्रु-टाइप दोषहरू हुन्, जुन उपकरणहरूको घातक दोषहरू हुन्। सिलिकन कार्बाइड एकल क्रिस्टलहरूमा २०० भन्दा बढी विभिन्न क्रिस्टल रूपहरू समावेश छन्, तर उत्पादनको लागि आवश्यक अर्धचालक सामग्रीहरू केही क्रिस्टल संरचनाहरू (४H प्रकार) मात्र हुन्। क्रिस्टल रूप रूपान्तरण वृद्धि प्रक्रियाको क्रममा हुन सजिलो छ, जसले गर्दा बहुरूपी समावेश दोषहरू हुन्छन्। त्यसकारण, सिलिकन-कार्बन अनुपात, वृद्धि तापमान ढाँचा, क्रिस्टल वृद्धि दर, र वायु प्रवाह दबाब जस्ता प्यारामिटरहरूलाई सही रूपमा नियन्त्रण गर्न आवश्यक छ। थप रूपमा, सिलिकन कार्बाइड एकल क्रिस्टल वृद्धिको थर्मल क्षेत्रमा तापमान ढाँचा हुन्छ, जसले क्रिस्टल वृद्धि प्रक्रियाको क्रममा नेटिभ आन्तरिक तनाव र परिणामस्वरूप विस्थापन (बेसल प्लेन विस्थापन BPD, स्क्रू विस्थापन TSD, किनारा विस्थापन TED) निम्त्याउँछ, जसले गर्दा पछिल्ला एपिटाक्सी र उपकरणहरूको गुणस्तर र प्रदर्शनलाई असर गर्छ।
(३) कठिन डोपिङ नियन्त्रण:
दिशात्मक डोपिङको साथ प्रवाहकीय क्रिस्टल प्राप्त गर्न बाह्य अशुद्धताको परिचयलाई कडाइका साथ नियन्त्रण गर्नुपर्छ;
(४) सुस्त वृद्धि दर:
सिलिकन कार्बाइडको वृद्धि दर धेरै ढिलो छ। परम्परागत सिलिकन सामग्रीहरूलाई क्रिस्टल रड बन्न केवल ३ दिन लाग्छ, जबकि सिलिकन कार्बाइड क्रिस्टल रडहरूलाई ७ दिन लाग्छ। यसले सिलिकन कार्बाइडको उत्पादन क्षमता स्वाभाविक रूपमा कम हुन्छ र उत्पादन धेरै सीमित हुन्छ।
अर्कोतर्फ, सिलिकन कार्बाइड एपिटेक्सियल वृद्धिका प्यारामिटरहरू अत्यन्तै माग गर्ने छन्, जसमा उपकरणको हावा-कसाई, प्रतिक्रिया कक्षमा ग्यासको चापको स्थिरता, ग्यास परिचय समयको सटीक नियन्त्रण, ग्यास अनुपातको शुद्धता, र निक्षेपण तापमानको कडा व्यवस्थापन समावेश छ। विशेष गरी, उपकरणको भोल्टेज प्रतिरोध स्तरमा सुधारसँगै, एपिटेक्सियल वेफरको कोर प्यारामिटरहरू नियन्त्रण गर्ने कठिनाई उल्लेखनीय रूपमा बढेको छ। थप रूपमा, एपिटेक्सियल तहको मोटाईमा वृद्धिसँगै, प्रतिरोधात्मकताको एकरूपता कसरी नियन्त्रण गर्ने र मोटाई सुनिश्चित गर्दै दोष घनत्व कसरी कम गर्ने भन्ने अर्को प्रमुख चुनौती बनेको छ। विद्युतीकृत नियन्त्रण प्रणालीमा, विभिन्न प्यारामिटरहरू सही र स्थिर रूपमा नियमन गर्न सकिन्छ भनेर सुनिश्चित गर्न उच्च-परिशुद्धता सेन्सरहरू र एक्चुएटरहरू एकीकृत गर्न आवश्यक छ। एकै समयमा, नियन्त्रण एल्गोरिथ्मको अनुकूलन पनि महत्त्वपूर्ण छ। सिलिकन कार्बाइड एपिटेक्सियल वृद्धि प्रक्रियामा विभिन्न परिवर्तनहरूसँग अनुकूलन गर्न प्रतिक्रिया संकेत अनुसार वास्तविक समयमा नियन्त्रण रणनीति समायोजन गर्न सक्षम हुनु आवश्यक छ।
मुख्य कठिनाइहरूसिलिकन कार्बाइड सब्सट्रेटनिर्माण:
पोस्ट समय: जुन-०७-२०२४