ବର୍ତ୍ତମାନ, SiC ଶିଳ୍ପ 150 mm (6 inch) ରୁ 200 mm (8 inch) କୁ ପରିବର୍ତ୍ତନ ହେଉଛି। ଶିଳ୍ପରେ ବଡ଼ ଆକାରର, ଉଚ୍ଚମାନର SiC ହୋମୋଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ୱେଫର୍ସର ଜରୁରୀ ଚାହିଦା ପୂରଣ କରିବା ପାଇଁ, 150 mm ଏବଂ 200 mm4H-SiC ହୋମୋଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ୱେଫର୍ସସ୍ୱାଧୀନ ଭାବରେ ବିକଶିତ 200mm SiC ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ବୃଦ୍ଧି ଉପକରଣ ବ୍ୟବହାର କରି ଘରୋଇ ସବ୍ଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ରେ ସଫଳତାର ସହ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରାଯାଇଥିଲା। 150mm ଏବଂ 200mm ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ ଏକ ହୋମୋଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟା ବିକଶିତ ହୋଇଥିଲା, ଯେଉଁଥିରେ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ବୃଦ୍ଧି ହାର 60um/h ରୁ ଅଧିକ ହୋଇପାରେ। ହାଇ-ସ୍ପିଡ୍ ଏପିଟାକ୍ସି ପୂରଣ କରିବା ସମୟରେ, ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ୱାଫର ଗୁଣବତ୍ତା ଉତ୍କୃଷ୍ଟ। 150mm ଏବଂ 200mm ର ଘନତା ସମାନତାSiC ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ୱେଫର୍ସ1.5% ମଧ୍ୟରେ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରାଯାଇପାରିବ, ସାନ୍ଦ୍ରତା ଏକରୂପତା 3% ରୁ କମ୍, ଘାତକ ତ୍ରୁଟି ଘନତା 0.3 କଣିକା / ସେମି 2 ରୁ କମ୍, ଏବଂ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ପୃଷ୍ଠର ରୁକ୍ଷତା ମୂଳ ମଧ୍ୟମ ବର୍ଗ Ra 0.15nm ରୁ କମ୍, ଏବଂ ସମସ୍ତ ମୂଳ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସୂଚକ ଶିଳ୍ପର ଉନ୍ନତ ସ୍ତରରେ ଅଛି।
ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ (SiC)ଏହା ତୃତୀୟ ପିଢ଼ିର ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ସାମଗ୍ରୀର ପ୍ରତିନିଧିମାନଙ୍କ ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏ। ଏଥିରେ ଉଚ୍ଚ ବ୍ରେକଡାଉନ୍ କ୍ଷେତ୍ର ଶକ୍ତି, ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ତାପଜ ପରିବାହୀତା, ବଡ଼ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ ସାଚୁରେସନ୍ ଡ୍ରିଫ୍ଟ ବେଗ ଏବଂ ଦୃଢ଼ ବିକିରଣ ପ୍ରତିରୋଧର ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ ରହିଛି। ଏହା ଶକ୍ତି ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକର ଶକ୍ତି ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ କ୍ଷମତାକୁ ବହୁ ପରିମାଣରେ ବିସ୍ତାର କରିଛି ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ଶକ୍ତି, ଛୋଟ ଆକାର, ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା, ଉଚ୍ଚ ବିକିରଣ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଚରମ ପରିସ୍ଥିତି ସହିତ ପରବର୍ତ୍ତୀ ପିଢ଼ିର ପାୱାର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ଉପକରଣର ସେବା ଆବଶ୍ୟକତା ପୂରଣ କରିପାରିବ। ଏହା ସ୍ଥାନ ହ୍ରାସ କରିପାରିବ, ବିଦ୍ୟୁତ୍ ବ୍ୟବହାର ହ୍ରାସ କରିପାରିବ ଏବଂ ଶୀତଳୀକରଣ ଆବଶ୍ୟକତା ହ୍ରାସ କରିପାରିବ। ଏହା ନୂତନ ଶକ୍ତି ଯାନ, ରେଳ ପରିବହନ, ସ୍ମାର୍ଟ ଗ୍ରୀଡ୍ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ କ୍ଷେତ୍ରରେ ବୈପ୍ଳବିକ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଆଣିଛି। ତେଣୁ, ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ଏକ ଆଦର୍ଶ ସାମଗ୍ରୀ ଭାବରେ ସ୍ୱୀକୃତି ପାଇଛି ଯାହା ପରବର୍ତ୍ତୀ ପିଢ଼ିର ଉଚ୍ଚ-ଶକ୍ତି ଶକ୍ତି ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ଉପକରଣର ନେତୃତ୍ୱ ନେବ। ସାମ୍ପ୍ରତିକ ବର୍ଷଗୁଡ଼ିକରେ, ତୃତୀୟ ପିଢ଼ିର ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ଶିଳ୍ପର ବିକାଶ ପାଇଁ ଜାତୀୟ ନୀତି ସମର୍ଥନ ପାଇଁ ଧନ୍ୟବାଦ, ଚୀନରେ 150 mm SiC ଡିଭାଇସ୍ ଶିଳ୍ପ ପ୍ରଣାଳୀର ଗବେଷଣା ଏବଂ ବିକାଶ ଏବଂ ନିର୍ମାଣ ମୂଳତଃ ସମାପ୍ତ ହୋଇଛି, ଏବଂ ଶିଳ୍ପ ଶୃଙ୍ଖଳାର ସୁରକ୍ଷା ମୂଳତଃ ଗ୍ୟାରେଣ୍ଟି ଦିଆଯାଇଛି। ତେଣୁ, ଶିଳ୍ପର ଧ୍ୟାନ ଧୀରେ ଧୀରେ ଖର୍ଚ୍ଚ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଏବଂ ଦକ୍ଷତା ଉନ୍ନତି ଆଡ଼କୁ ସ୍ଥାନାନ୍ତରିତ ହୋଇଛି। ସାରଣୀ 1 ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି, 150 mm ତୁଳନାରେ, 200 mm SiC ର ଧାର ବ୍ୟବହାର ହାର ଅଧିକ, ଏବଂ ସିଙ୍ଗଲ୍ ୱେଫର ଚିପ୍ସର ଆଉଟପୁଟ୍ ପ୍ରାୟ 1.8 ଗୁଣ ବୃଦ୍ଧି କରାଯାଇପାରିବ। ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ପରିପକ୍ୱ ହେବା ପରେ, ଏକ ଚିପର ଉତ୍ପାଦନ ଖର୍ଚ୍ଚ 30% ହ୍ରାସ କରାଯାଇପାରିବ। 200 mm ର ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ସଫଳତା "ଖର୍ଚ୍ଚ ହ୍ରାସ ଏବଂ ଦକ୍ଷତା ବୃଦ୍ଧି" ର ଏକ ସିଧାସଳଖ ମାଧ୍ୟମ, ଏବଂ ଏହା ମୋ ଦେଶର ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ଶିଳ୍ପ ପାଇଁ "ସମାନ୍ତରାଳ ଭାବରେ ଚାଲିବା" କିମ୍ବା "ସୀସା" ମଧ୍ୟ ଚାବିକାଠି।
Si ଡିଭାଇସ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟାଠାରୁ ଭିନ୍ନ,SiC ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ଶକ୍ତି ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକସମସ୍ତ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ଏବଂ ଆଧାରଶିଳା ଭାବରେ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ତର ସହିତ ପ୍ରସ୍ତୁତ। ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ୱେଫର୍ ହେଉଛି SiC ପାୱାର ଡିଭାଇସ୍ ପାଇଁ ଅତ୍ୟାବଶ୍ୟକୀୟ ମୌଳିକ ସାମଗ୍ରୀ। ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ତରର ଗୁଣବତ୍ତା ସିଧାସଳଖ ଡିଭାଇସ୍ ର ଉତ୍ପାଦନ ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରେ, ଏବଂ ଏହାର ମୂଲ୍ୟ ଚିପ୍ ନିର୍ମାଣ ଖର୍ଚ୍ଚର 20% ପାଇଁ ଦାୟୀ। ତେଣୁ, ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ଅଭିବୃଦ୍ଧି SiC ପାୱାର ଡିଭାଇସ୍ଗୁଡ଼ିକରେ ଏକ ଜରୁରୀ ମଧ୍ୟବର୍ତ୍ତୀ ଲିଙ୍କ। ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସ୍ତରର ଉପର ସୀମା ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ଉପକରଣ ଦ୍ୱାରା ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରାଯାଏ। ବର୍ତ୍ତମାନ, ଚୀନ୍ରେ 150mm SiC ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ଉପକରଣର ସ୍ଥାନୀୟକରଣ ଡିଗ୍ରୀ ତୁଳନାତ୍ମକ ଭାବରେ ଅଧିକ, କିନ୍ତୁ ସେହି ସମୟରେ 200mm ର ସାମଗ୍ରିକ ଲେଆଉଟ୍ ଅନ୍ତର୍ଜାତୀୟ ସ୍ତରଠାରୁ ପଛରେ ଅଛି। ତେଣୁ, ଘରୋଇ ତୃତୀୟ-ପିଢ଼ିର ଅର୍ଦ୍ଧନିର୍ଦ୍ଧାରକ ଶିଳ୍ପର ବିକାଶ ପାଇଁ ବଡ଼ ଆକାରର, ଉଚ୍ଚ-ଗୁଣବତ୍ତା ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସାମଗ୍ରୀ ଉତ୍ପାଦନର ଜରୁରୀ ଆବଶ୍ୟକତା ଏବଂ ବାଧା ସମସ୍ୟା ସମାଧାନ କରିବା ପାଇଁ, ଏହି ପତ୍ର ମୋ ଦେଶରେ ସଫଳତାର ସହିତ ବିକଶିତ 200mm SiC ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ଉପକରଣକୁ ପରିଚିତ କରାଏ, ଏବଂ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଅଧ୍ୟୟନ କରେ। ପ୍ରକ୍ରିୟା ତାପମାତ୍ରା, ବାହକ ଗ୍ୟାସ ପ୍ରବାହ ହାର, C/Si ଅନୁପାତ, ଇତ୍ୟାଦି ପ୍ରକ୍ରିୟା ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକୁ ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ କରି, ସ୍ୱାଧୀନ ଭାବରେ ବିକଶିତ 200 mm ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍ ସହିତ 150 mm ଏବଂ 200 mm SiC ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ୱେଫର୍ସର ସାନ୍ଦ୍ରତା ଏକରୂପତା <3%, ଅଣ-ଏକରୂପତା <1.5%, ରୁକ୍ଷତା Ra <0.2 nm ଏବଂ ଘାତକ ତ୍ରୁଟି ଘନତା <0.3 ଗ୍ରେନ୍/ସେମି2 ପ୍ରାପ୍ତ ହୁଏ। ଉପକରଣ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସ୍ତର ଉଚ୍ଚ-ଗୁଣବତ୍ତା SiC ଶକ୍ତି ଉପକରଣ ପ୍ରସ୍ତୁତିର ଆବଶ୍ୟକତା ପୂରଣ କରିପାରିବ।
1 ପରୀକ୍ଷଣ
୧.୧ ନୀତିSiC ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ପ୍ରକ୍ରିୟା
4H-SiC ହୋମୋଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ମୁଖ୍ୟତଃ 2ଟି ପ୍ରମୁଖ ପଦକ୍ଷେପ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ, ଯଥା, 4H-SiC ସବଷ୍ଟ୍ରେଟର ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ଇନ-ସିଟୁ ଏଚ୍ଚିଂ ଏବଂ ସମଜାତୀୟ ରାସାୟନିକ ବାଷ୍ପ ଜମା ପ୍ରକ୍ରିୟା। ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଇନ-ସିଟୁ ଏଚ୍ଚିଂର ମୁଖ୍ୟ ଉଦ୍ଦେଶ୍ୟ ହେଉଛି ୱାଫର ପଲିସିଂ, ଅବଶିଷ୍ଟ ପଲିସିଂ ତରଳ, କଣିକା ଏବଂ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ସ୍ତର ପରେ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟର ଉପପୃଷ୍ଠ କ୍ଷତି ଦୂର କରିବା ଏବଂ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ପୃଷ୍ଠରେ ଏକ ନିୟମିତ ପରମାଣୁ ପଦକ୍ଷେପ ଗଠନ ଏଚ୍ଚିଂ ଦ୍ୱାରା ଗଠନ କରାଯାଇପାରିବ। ଇନ୍-ସିଟୁ ଏଚ୍ଚିଂ ସାଧାରଣତଃ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ବାୟୁମଣ୍ଡଳରେ କରାଯାଏ। ପ୍ରକୃତ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଆବଶ୍ୟକତା ଅନୁଯାୟୀ, ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ କ୍ଲୋରାଇଡ୍, ପ୍ରୋପେନ୍, ଇଥିଲିନ୍ କିମ୍ବା ସିଲେନ୍ ଭଳି ଅଳ୍ପ ପରିମାଣର ସହାୟକ ଗ୍ୟାସ୍ ମଧ୍ୟ ଯୋଡାଯାଇପାରିବ। ଇନ୍-ସିଟୁ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ଏଚ୍ଚିଂର ତାପମାତ୍ରା ସାଧାରଣତଃ 1 600 ℃ ଉପରେ ଥାଏ, ଏବଂ ଏଚ୍ଚିଂ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମୟରେ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଚାମ୍ବରର ଚାପ ସାଧାରଣତଃ 2×104 Pa ତଳେ ନିୟନ୍ତ୍ରିତ ହୋଇଥାଏ।
ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ପୃଷ୍ଠକୁ ଇନ-ସିଟୁ ଏଚିଂ ଦ୍ୱାରା ସକ୍ରିୟ କରାଯିବା ପରେ, ଏହା ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ରାସାୟନିକ ବାଷ୍ପ ଜମା ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ପ୍ରବେଶ କରେ, ଅର୍ଥାତ୍, ବୃଦ୍ଧି ଉତ୍ସ (ଯେପରିକି ଇଥିଲିନ୍/ପ୍ରୋପେନ୍, TCS/ସାଇଲେନ୍), ଡୋପିଂ ଉତ୍ସ (n-ଟାଇପ୍ ଡୋପିଂ ଉତ୍ସ ନାଇଟ୍ରୋଜେନ୍, p-ଟାଇପ୍ ଡୋପିଂ ଉତ୍ସ TMAl), ଏବଂ ସହାୟକ ଗ୍ୟାସ ଯେପରିକି ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ କ୍ଲୋରାଇଡ୍ କୁ ବାହକ ଗ୍ୟାସର ଏକ ବଡ଼ ପ୍ରବାହ (ସାଧାରଣତଃ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍) ମାଧ୍ୟମରେ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଚାମ୍ବରକୁ ପରିବହନ କରାଯାଏ। ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଚାମ୍ବରରେ ଗ୍ୟାସ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରିବା ପରେ, ପୂର୍ବକ ଅଂଶ ରାସାୟନିକ ଭାବରେ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରେ ଏବଂ ୱେଫର ପୃଷ୍ଠରେ ଶୋଷିତ ହୁଏ, ଏବଂ ଏକକ-ସ୍ଫଟିକ ସମଜାତୀୟ 4H-SiC ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ତର ଏକ ଟେମ୍ପଲେଟ୍ ଭାବରେ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ପୃଷ୍ଠରେ ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଡୋପିଂ ସାନ୍ଦ୍ରତା, ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଘନତା ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ଗୁଣବତ୍ତା ସହିତ ଗଠିତ ହୁଏ। ବର୍ଷ ବର୍ଷ ଧରି ବୈଷୟିକ ଅନୁସନ୍ଧାନ ପରେ, 4H-SiC ହୋମୋଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ପ୍ରଯୁକ୍ତି ମୂଳତଃ ପରିପକ୍ୱ ହୋଇଛି ଏବଂ ଶିଳ୍ପ ଉତ୍ପାଦନରେ ବହୁଳ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହେଉଛି। ବିଶ୍ୱରେ ସର୍ବାଧିକ ବ୍ୟବହୃତ 4H-SiC ହୋମୋଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ପ୍ରଯୁକ୍ତିର ଦୁଇଟି ସାଧାରଣ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ ଅଛି:
(୧) ଏକ ଅଫ୍-ଅକ୍ଷ (<0001> ସ୍ଫଟିକ ସମତଳ ସହିତ, <11-20> ସ୍ଫଟିକ ଦିଗ ଆଡ଼କୁ) ତୀକ୍ଷ୍ଣ କଟ୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍କୁ ଏକ ଟେମ୍ପଲେଟ୍ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରି, ଅଶୁଦ୍ଧତା ବିନା ଏକ ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା ଏକକ-ସ୍ଫଟିକ 4H-SiC ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ତର ଷ୍ଟେପ୍-ଫ୍ଲୋ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ମୋଡ୍ ଆକାରରେ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଉପରେ ଜମା ହୋଇଥାଏ। ପ୍ରାରମ୍ଭିକ 4H-SiC ହୋମୋଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ଏକ ସକରାତ୍ମକ ସ୍ଫଟିକ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ବ୍ୟବହାର କରିଥିଲା, ଅର୍ଥାତ୍, ଅଭିବୃଦ୍ଧି ପାଇଁ <0001> Si ସମତଳ। ସକରାତ୍ମକ ସ୍ଫଟିକ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ର ପୃଷ୍ଠରେ ପରମାଣୁ ପଦକ୍ଷେପଗୁଡ଼ିକର ଘନତା କମ୍ ଏବଂ ଟେରାସ୍ ପ୍ରଶସ୍ତ। 3C ସ୍ଫଟିକ SiC (3C-SiC) ଗଠନ କରିବା ପାଇଁ ଏପିଟାକ୍ସୀ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମୟରେ ଦ୍ୱି-ପରିମାଣୀୟ ନ୍ୟୁକ୍ଲିଏସନ୍ ବୃଦ୍ଧି ସହଜ। ଅଫ୍-ଅକ୍ଷ କଟିଙ୍ଗ ଦ୍ୱାରା, 4H-SiC <0001> ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ର ପୃଷ୍ଠରେ ଉଚ୍ଚ-ଘନତା, ସଂକୀର୍ଣ୍ଣ ଟେରାସ୍ ପ୍ରସ୍ଥ ପରମାଣୁ ପଦକ୍ଷେପଗୁଡ଼ିକୁ ପ୍ରଚଳନ କରାଯାଇପାରିବ, ଏବଂ ଶୋଷିତ ପୂର୍ବବର୍ତ୍ତୀ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଭାବରେ ପୃଷ୍ଠ ପ୍ରସାରଣ ମାଧ୍ୟମରେ ଅପେକ୍ଷାକୃତ କମ୍ ପୃଷ୍ଠ ଶକ୍ତି ସହିତ ପରମାଣୁ ପଦକ୍ଷେପ ସ୍ଥିତିରେ ପହଞ୍ଚିପାରିବ। ପଦକ୍ଷେପରେ, ପୂର୍ବବର୍ତ୍ତୀ ପରମାଣୁ/ଆଣବିକ ଗୋଷ୍ଠୀ ବନ୍ଧନ ସ୍ଥିତି ଅନନ୍ୟ, ତେଣୁ ପଦକ୍ଷେପ ପ୍ରବାହ ବୃଦ୍ଧି ମୋଡରେ, ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ତର ସବଷ୍ଟ୍ରେଟର Si-C ଡବଲ୍ ପରମାଣୁ ସ୍ତର ଷ୍ଟାକିଂ କ୍ରମକୁ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବରେ ଉତ୍ତରାଧିକାରୀ କରିପାରିବ ଯାହା ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ସହିତ ସମାନ ସ୍ଫଟିକ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ସହିତ ଏକକ ସ୍ଫଟିକ ଗଠନ କରିପାରିବ।
(2) କ୍ଲୋରିନ୍ ଯୁକ୍ତ ସିଲିକନ୍ ଉତ୍ସ ପ୍ରବର୍ତ୍ତନ କରି ଉଚ୍ଚ-ଗତିର ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ବୃଦ୍ଧି ହାସଲ କରାଯାଏ। ପାରମ୍ପରିକ SiC ରାସାୟନିକ ବାଷ୍ପ ଜମା ପ୍ରଣାଳୀରେ, ସିଲେନ୍ ଏବଂ ପ୍ରୋପେନ୍ (କିମ୍ବା ଇଥିଲିନ୍) ମୁଖ୍ୟ ବୃଦ୍ଧି ଉତ୍ସ। ବୃଦ୍ଧି ଉତ୍ସ ପ୍ରବାହ ହାର ବୃଦ୍ଧି କରି ବୃଦ୍ଧି ହାର ବୃଦ୍ଧି କରିବା ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ, ସିଲିକନ୍ ଉପାଦାନର ସନ୍ତୁଳନ ଆଂଶିକ ଚାପ ବୃଦ୍ଧି ପାଇବା ଜାରି ରହିବା ସହିତ, ସମଜାତୀୟ ଗ୍ୟାସ୍ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ନ୍ୟୁକ୍ଲିଏସନ୍ ଦ୍ୱାରା ସିଲିକନ୍ କ୍ଲଷ୍ଟର ଗଠନ କରିବା ସହଜ, ଯାହା ସିଲିକନ୍ ଉତ୍ସର ବ୍ୟବହାର ହାରକୁ ଯଥେଷ୍ଟ ହ୍ରାସ କରେ। ସିଲିକନ୍ କ୍ଲଷ୍ଟର ଗଠନ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ବୃଦ୍ଧି ହାରର ଉନ୍ନତିକୁ ବହୁଳ ଭାବରେ ସୀମିତ କରିପାରେ। ସେହି ସମୟରେ, ସିଲିକନ୍ କ୍ଲଷ୍ଟରଗୁଡ଼ିକ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପ୍ରବାହ ବୃଦ୍ଧିକୁ ବିଚଳିତ କରିପାରେ ଏବଂ ତ୍ରୁଟି ନ୍ୟୁକ୍ଲିଏସନ୍ ସୃଷ୍ଟି କରିପାରେ। ସମଜାତୀୟ ଗ୍ୟାସ୍ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ନ୍ୟୁକ୍ଲିଏସନ୍ ଏଡାଇବା ଏବଂ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ବୃଦ୍ଧି ହାର ବୃଦ୍ଧି କରିବା ପାଇଁ, କ୍ଲୋରିନ୍-ଆଧାରିତ ସିଲିକନ୍ ଉତ୍ସର ପରିଚୟ ବର୍ତ୍ତମାନ 4H-SiC ର ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ବୃଦ୍ଧି ହାର ବୃଦ୍ଧି କରିବା ପାଇଁ ମୁଖ୍ୟଧାରାର ପଦ୍ଧତି।
୧.୨ ୨୦୦ ମିମି (୮-ଇଞ୍ଚ) SiC ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ଉପକରଣ ଏବଂ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଅବସ୍ଥା
ଏହି ପତ୍ରିକାରେ ବର୍ଣ୍ଣିତ ପରୀକ୍ଷଣଗୁଡ଼ିକ ସମସ୍ତ 48ତମ ଇନ୍ଷ୍ଟିଚ୍ୟୁଟ୍ ଅଫ୍ ଚାଇନା ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସ ଟେକ୍ନୋଲୋଜି ଗ୍ରୁପ୍ କର୍ପୋରେସନ୍ ଦ୍ୱାରା ସ୍ୱାଧୀନ ଭାବରେ ବିକଶିତ ଏକ 150/200 mm (6/8-ଇଞ୍ଚ) ସୁସଙ୍ଗତ ମୋନୋଲିଥିକ୍ ହଟ୍ ୱାଲ୍ SiC ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ଉପକରଣରେ କରାଯାଇଥିଲା। ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ସ୍ୱୟଂଚାଳିତ ୱେଫର ଲୋଡିଂ ଏବଂ ଅନଲୋଡିଂକୁ ସମର୍ଥନ କରେ। ଚିତ୍ର 1 ହେଉଛି ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ଉପକରଣର ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଚାମ୍ବରର ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ଗଠନର ଏକ ଯୋଜନାବଦ୍ଧ ଚିତ୍ର। ଚିତ୍ର 1 ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି, ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଚାମ୍ବରର ବାହ୍ୟ କାନ୍ଥ ହେଉଛି ଏକ କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ଘଣ୍ଟି ଯାହା ଏକ ଜଳ-ଥଣ୍ଡା ଇଣ୍ଟରଲେୟର ସହିତ, ଏବଂ ଘଣ୍ଟିର ଭିତର ଏକ ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଚାମ୍ବର, ଯାହା ତାପଜ ଇନସୁଲେସନ୍ କାର୍ବନ ଅନୁଭବ, ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା ସ୍ୱତନ୍ତ୍ର ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଗୁହା, ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଗ୍ୟାସ୍-ଭାସମାନ ଘୂର୍ଣ୍ଣନ ଆଧାର ଇତ୍ୟାଦିରେ ଗଠିତ। ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ଘଣ୍ଟିଟି ଏକ ନଳାକାର ପ୍ରେରଣା କଏଲ ସହିତ ଆଚ୍ଛାଦିତ, ଏବଂ ଘଣ୍ଟି ଭିତରେ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଚାମ୍ବରଟି ଏକ ମଧ୍ୟମ-ଆବୃତ୍ତି ପ୍ରେରଣା ଶକ୍ତି ଯୋଗାଣ ଦ୍ୱାରା ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଚୁମ୍ବକୀୟ ଭାବରେ ଗରମ ହୋଇଥାଏ। ଚିତ୍ର 1 (b) ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି, ବାହକ ଗ୍ୟାସ୍, ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଗ୍ୟାସ୍ ଏବଂ ଡୋପିଂ ଗ୍ୟାସ୍ ସମସ୍ତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଚାମ୍ବରର ଉପର ପ୍ରବାହରୁ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଚାମ୍ବରର ନିମ୍ନ ପ୍ରବାହକୁ ଏକ ଭୂସମାନ୍ତର ଲାମିନାର୍ ପ୍ରବାହରେ ୱାଫର ପୃଷ୍ଠ ଦେଇ ପ୍ରବାହିତ ହୁଅନ୍ତି ଏବଂ ଟେଲ୍ ଗ୍ୟାସ୍ ଏଣ୍ଡରୁ ନିର୍ଗତ ହୁଅନ୍ତି। ୱାଫର ମଧ୍ୟରେ ସ୍ଥିରତା ସୁନିଶ୍ଚିତ କରିବା ପାଇଁ, ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମୟରେ ବାୟୁ ଭାସମାନ ବେସ୍ ଦ୍ୱାରା ବହନ କରାଯାଇଥିବା ୱାଫରକୁ ସର୍ବଦା ଘୂରାଯାଇଥାଏ।
ପରୀକ୍ଷଣରେ ବ୍ୟବହୃତ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ହେଉଛି ଏକ ବାଣିଜ୍ୟିକ 150 mm, 200 mm (6 inch, 8 inch) <1120> ଦିଗ 4° ଅଫ୍-କୋଣ ପରିବାହୀ n-ଟାଇପ୍ 4H-SiC ଡବଲ-ସାଇଡେଡ୍ ପଲିସ୍ଡ୍ SiC ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଯାହା Shanxi Shuoke Crystal ଦ୍ୱାରା ଉତ୍ପାଦିତ। ପ୍ରକ୍ରିୟା ପରୀକ୍ଷଣରେ ମୁଖ୍ୟ ବୃଦ୍ଧି ଉତ୍ସ ଭାବରେ Trichlorosilane (SiHCl3, TCS) ଏବଂ ethylene (C2H4) ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ, ଯାହା ମଧ୍ୟରେ TCS ଏବଂ C2H4 ଯଥାକ୍ରମେ ସିଲିକନ୍ ଉତ୍ସ ଏବଂ କାର୍ବନ ଉତ୍ସ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ, ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା ନାଇଟ୍ରୋଜେନ୍ (N2) n-ଟାଇପ୍ ଡୋପିଂ ଉତ୍ସ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ, ଏବଂ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ (H2) କୁ ଡାଇଲ୍ୟୁସନ୍ ଗ୍ୟାସ୍ ଏବଂ ବାହକ ଗ୍ୟାସ୍ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ। ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟାର ତାପମାତ୍ରା ପରିସର 1 600 ~ 1 660 ℃, ପ୍ରକ୍ରିୟା ଚାପ 8 × 103 ~ 12 × 103 Pa, ଏବଂ H2 ବାହକ ଗ୍ୟାସ୍ ପ୍ରବାହ ହାର 100 ~ 140 L/ମିନିଟ୍।
୧.୩ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ୱାଫର ପରୀକ୍ଷଣ ଏବଂ ଚରିତ୍ର ଚିତ୍ରଣ
ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ତର ଘନତା ଏବଂ ଡୋପିଂ ସାନ୍ଦ୍ରତାର ମଧ୍ୟମା ଏବଂ ବଣ୍ଟନକୁ ବର୍ଣ୍ଣିତ କରିବା ପାଇଁ ଫୁରିୟର୍ ଇନଫ୍ରାରେଡ୍ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରୋମିଟର୍ (ଉପକରଣ ନିର୍ମାତା ଥର୍ମାଲ୍ଫିଶର୍, ମଡେଲ୍ iS50) ଏବଂ ପାରଦ ପ୍ରୋବ୍ ସାନ୍ଦ୍ରତା ପରୀକ୍ଷକ (ଉପକରଣ ନିର୍ମାତା ସେମିଲାବ୍, ମଡେଲ୍ 530L) ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଥିଲା; ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ତରର ପ୍ରତ୍ୟେକ ବିନ୍ଦୁର ଘନତା ଏବଂ ଡୋପିଂ ସାନ୍ଦ୍ରତା 5 ମିମି ଧାର ଅପସାରଣ ସହିତ ୱେଫରର କେନ୍ଦ୍ରରେ 45° ରେ ମୁଖ୍ୟ ସନ୍ଦର୍ଭ ଧାରର ସାଧାରଣ ରେଖାକୁ ଛେଦନ କରୁଥିବା ବ୍ୟାସ ରେଖା ସହିତ ବିନ୍ଦୁଗୁଡ଼ିକୁ ନେଇ ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରାଯାଇଥିଲା। ଏକ 150 ମିମି ୱେଫର ପାଇଁ, ଏକ ଏକକ ବ୍ୟାସ ରେଖା ସହିତ 9 ବିନ୍ଦୁ ନିଆଯାଇଥିଲା (ଦୁଇଟି ବ୍ୟାସ ପରସ୍ପର ପ୍ରତି ଲମ୍ବ ଥିଲା), ଏବଂ ଏକ 200 ମିମି ୱେଫର ପାଇଁ, ଚିତ୍ର 2 ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି 21 ବିନ୍ଦୁ ନିଆଯାଇଥିଲା। ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ତରର ପୃଷ୍ଠ ରୁକ୍ଷତା ପରୀକ୍ଷା କରିବା ପାଇଁ କେନ୍ଦ୍ର କ୍ଷେତ୍ରରେ 30 μm×30 μm କ୍ଷେତ୍ର ଏବଂ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ୱେଫରର ଧାର କ୍ଷେତ୍ର (5 ମିମି ଧାର ଅପସାରଣ) ଚୟନ କରିବା ପାଇଁ ଏକ ପରମାଣୁ ଶକ୍ତି ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପ୍ (ଉପକରଣ ନିର୍ମାତା ବ୍ରୁକର, ମଡେଲ୍ ଡାଇମେନ୍ସନ୍ ଆଇକନ୍) ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଥିଲା; ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ତରର ତ୍ରୁଟିଗୁଡ଼ିକୁ ଏକ ପୃଷ୍ଠ ତ୍ରୁଟି ପରୀକ୍ଷକ (ଉପକରଣ ନିର୍ମାତା ଚାଇନା ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସ) ବ୍ୟବହାର କରି ମାପ କରାଯାଇଥିଲା। କେଫେଙ୍ଗୁଆର ଏକ ରାଡାର ସେନ୍ସର (ମଡେଲ୍ ମାର୍ସ 4410 ପ୍ରୋ) 3D ଇମେଜରକୁ ଦର୍ଶାଇଥିଲା।
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ସେପ୍ଟେମ୍ବର-୦୪-୨୦୨୪