ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧି ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍ ହେଉଛି ଏହାର ମୁଖ୍ୟ ଉପକରଣସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧି। ଏହା ପାରମ୍ପରିକ ସ୍ଫଟିକ ସିଲିକନ୍ ଗ୍ରେଡ୍ ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧି ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍ ସହିତ ସମାନ। ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍ ଗଠନ ବହୁତ ଜଟିଳ ନୁହେଁ। ଏହା ମୁଖ୍ୟତଃ ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍ ବଡି, ଗରମ ପ୍ରଣାଳୀ, କଏଲ ଟ୍ରାନ୍ସମିସନ୍ ମେକାନିଜିମ୍, ଭାକ୍ୟୁମ୍ ଅଧିଗ୍ରହଣ ଏବଂ ମାପ ପ୍ରଣାଳୀ, ଗ୍ୟାସ୍ ପଥ ପ୍ରଣାଳୀ, ଶୀତଳ ପ୍ରଣାଳୀ, ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ପ୍ରଣାଳୀ ଇତ୍ୟାଦିକୁ ନେଇ ଗଠିତ। ତାପଜ କ୍ଷେତ୍ର ଏବଂ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଅବସ୍ଥା ଏହାର ପ୍ରମୁଖ ସୂଚକ ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରେ।ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସ୍ଫଟିକଯେପରିକି ଗୁଣବତ୍ତା, ଆକାର, ବାହକତା ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ।
ଗୋଟିଏ ପଟେ, ବୃଦ୍ଧି ସମୟରେ ତାପମାତ୍ରାସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସ୍ଫଟିକବହୁତ ଅଧିକ ଏବଂ ତଦାରଖ କରାଯାଇପାରିବ ନାହିଁ। ତେଣୁ, ମୁଖ୍ୟ ଅସୁବିଧା ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ହିଁ ରହିଛି। ମୁଖ୍ୟ ଅସୁବିଧାଗୁଡ଼ିକ ନିମ୍ନଲିଖିତ ଭାବରେ ଅଟେ:
(୧) ତାପଜ କ୍ଷେତ୍ର ନିୟନ୍ତ୍ରଣରେ କଷ୍ଟ:
ବନ୍ଦ ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ଗହ୍ବରର ନିରୀକ୍ଷଣ କଷ୍ଟକର ଏବଂ ଅନିୟନ୍ତ୍ରିତ। ଉଚ୍ଚ ଡିଗ୍ରୀ ସ୍ୱୟଂଚାଳିତ ଏବଂ ପର୍ଯ୍ୟବେକ୍ଷଣଯୋଗ୍ୟ ଏବଂ ନିୟନ୍ତ୍ରଣଯୋଗ୍ୟ ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟା ସହିତ ପାରମ୍ପରିକ ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ଦ୍ରବଣ ପ୍ରତ୍ୟକ୍ଷ-ପୁଲ୍ ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧି ଉପକରଣ ଠାରୁ ଭିନ୍ନ, ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସ୍ଫଟିକଗୁଡ଼ିକ 2,000 ℃ ଉପରେ ଏକ ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ପରିବେଶରେ ଏକ ବନ୍ଦ ସ୍ଥାନରେ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ, ଏବଂ ଉତ୍ପାଦନ ସମୟରେ ବୃଦ୍ଧି ତାପମାତ୍ରାକୁ ସଠିକ୍ ଭାବରେ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରିବାକୁ ପଡ଼ିଥାଏ, ଯାହା ତାପମାତ୍ରା ନିୟନ୍ତ୍ରଣକୁ କଷ୍ଟକର କରିଥାଏ;
(୨) ସ୍ଫଟିକ ରୂପ ନିୟନ୍ତ୍ରଣରେ କଷ୍ଟ:
ମାଇକ୍ରୋପାଇପ୍, ପଲିମର୍ଫିକ୍ ଇନକ୍ଲୁସନ୍, ଡିସଲୋକେସନ୍ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ତ୍ରୁଟି ବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମୟରେ ଘଟିବାର ସମ୍ଭାବନା ଥାଏ, ଏବଂ ସେମାନେ ପରସ୍ପରକୁ ପ୍ରଭାବିତ ଏବଂ ବିକଶିତ କରନ୍ତି। ମାଇକ୍ରୋପାଇପ୍ (MP) ହେଉଛି ଅନେକ ମାଇକ୍ରୋନ୍ ରୁ ଦଶ ମାଇକ୍ରୋନ୍ ଆକାରର ଏକ ପ୍ରକାର ତ୍ରୁଟି, ଯାହା ଡିଭାଇସର ଘାତକ ତ୍ରୁଟି। ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସିଙ୍ଗଲ୍ ସ୍ଫଟିକରେ 200 ରୁ ଅଧିକ ବିଭିନ୍ନ ସ୍ଫଟିକ ରୂପ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ, କିନ୍ତୁ କେବଳ କିଛି ସ୍ଫଟିକ ଗଠନ (4H ପ୍ରକାର) ହେଉଛି ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକ ଅର୍ଦ୍ଧଚାଳକ ସାମଗ୍ରୀ। ବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମୟରେ ସ୍ଫଟିକ ରୂପ ପରିବର୍ତ୍ତନ ସହଜ, ଯାହା ଫଳରେ ପଲିମର୍ଫିକ୍ ଇନକ୍ଲୁସନ୍ ତ୍ରୁଟି ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ। ତେଣୁ, ସିଲିକନ୍-କାର୍ବନ ଅନୁପାତ, ବୃଦ୍ଧି ତାପମାତ୍ରା ଗ୍ରାଡିଏଣ୍ଟ, ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧି ହାର ଏବଂ ବାୟୁ ପ୍ରବାହ ଚାପ ଭଳି ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକୁ ସଠିକ୍ ଭାବରେ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରିବା ଆବଶ୍ୟକ। ଏହା ସହିତ, ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସିଙ୍ଗଲ୍ ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧିର ତାପଜ କ୍ଷେତ୍ରରେ ଏକ ତାପମାତ୍ରା ଗ୍ରାଡିଏଣ୍ଟ ଅଛି, ଯାହା ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମୟରେ ସ୍ଥାନୀୟ ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ଚାପ ଏବଂ ପରିଣାମସ୍ୱରୂପ ଡିସଲୋକେସନ୍ (ବେସାଲ୍ ପ୍ଲେନ୍ ଡିସଲୋକେସନ୍ BPD, ସ୍କ୍ରୁ ଡିସଲୋକେସନ୍ TSD, ଏଜ୍ ଡିସଲୋକେସନ୍ TED) ଆଡ଼କୁ ନେଇଥାଏ, ଯାହା ଫଳରେ ପରବର୍ତ୍ତୀ ଏପିଟାକ୍ସି ଏବଂ ଡିଭାଇସଗୁଡ଼ିକର ଗୁଣବତ୍ତା ଏବଂ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରିଥାଏ।
(୩) କଷ୍ଟକର ଡୋପିଂ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ:
ଦିଗଦର୍ଶନ ଡୋପିଂ ସହିତ ଏକ ପରିବାହୀ ସ୍ଫଟିକ ପାଇବା ପାଇଁ ବାହ୍ୟ ଅଶୁଦ୍ଧିର ପ୍ରବେଶକୁ କଡ଼ାକଡ଼ି ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରିବାକୁ ପଡିବ;
(୪) ଧୀର ଅଭିବୃଦ୍ଧି ହାର:
ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡର ବୃଦ୍ଧି ହାର ବହୁତ ଧୀର। ପାରମ୍ପରିକ ସିଲିକନ୍ ସାମଗ୍ରୀଗୁଡ଼ିକୁ ଏକ ସ୍ଫଟିକ ରଡ୍ ହେବା ପାଇଁ କେବଳ 3 ଦିନ ଆବଶ୍ୟକ, ଯେତେବେଳେ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସ୍ଫଟିକ ରଡ୍ ପାଇଁ 7 ଦିନ ଆବଶ୍ୟକ। ଏହା ସ୍ୱାଭାବିକ ଭାବରେ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡର ଉତ୍ପାଦନ ଦକ୍ଷତାକୁ ହ୍ରାସ କରେ ଏବଂ ବହୁତ ସୀମିତ ଉତ୍ପାଦନ କରେ।
ଅନ୍ୟପକ୍ଷରେ, ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ବୃଦ୍ଧିର ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଦାବିପୂର୍ଣ୍ଣ, ଯେଉଁଥିରେ ଉପକରଣର ବାୟୁ-ନିରୋଧ, ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଚାମ୍ବରରେ ଗ୍ୟାସ ଚାପର ସ୍ଥିରତା, ଗ୍ୟାସ ପ୍ରବର୍ତ୍ତନ ସମୟର ସଠିକ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ, ଗ୍ୟାସ ଅନୁପାତର ସଠିକତା ଏବଂ ଜମା ତାପମାତ୍ରାର କଠୋର ପରିଚାଳନା ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ବିଶେଷକରି, ଡିଭାଇସର ଭୋଲଟେଜ୍ ପ୍ରତିରୋଧ ସ୍ତରର ଉନ୍ନତି ସହିତ, ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ୱେଫରର ମୂଳ ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକୁ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରିବାରେ କଷ୍ଟ ଯଥେଷ୍ଟ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଛି। ଏହା ସହିତ, ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ତରର ଘନତା ବୃଦ୍ଧି ସହିତ, ପ୍ରତିରୋଧର ଏକରୂପତାକୁ କିପରି ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରାଯିବ ଏବଂ ଘନତା ସୁନିଶ୍ଚିତ କରିବା ସହିତ ତ୍ରୁଟି ଘନତାକୁ କିପରି ହ୍ରାସ କରାଯିବ ତାହା ଆଉ ଏକ ପ୍ରମୁଖ ଚ୍ୟାଲେଞ୍ଜ ପାଲଟିଛି। ବିଦ୍ୟୁତିକୃତ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ବ୍ୟବସ୍ଥାରେ, ବିଭିନ୍ନ ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକୁ ସଠିକ୍ ଏବଂ ସ୍ଥିର ଭାବରେ ନିୟନ୍ତ୍ରିତ କରାଯାଇପାରିବ ତାହା ନିଶ୍ଚିତ କରିବା ପାଇଁ ଉଚ୍ଚ-ସଠିକତା ସେନ୍ସର ଏବଂ ଆକ୍ଟୁଏଟରଗୁଡ଼ିକୁ ଏକୀକୃତ କରିବା ଆବଶ୍ୟକ। ସେହି ସମୟରେ, ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଆଲଗୋରିଦମର ଅପ୍ଟିମାଇଜେସନ୍ ମଧ୍ୟ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ। ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ବିଭିନ୍ନ ପରିବର୍ତ୍ତନ ସହିତ ଖାପ ଖୁଆଇବା ପାଇଁ ଏହାକୁ ଫିଡବ୍ୟାକ୍ ସିଗନାଲ ଅନୁସାରେ ବାସ୍ତବ ସମୟରେ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ରଣନୀତିକୁ ସଜାଡ଼ିବାକୁ ସକ୍ଷମ ହେବା ଆବଶ୍ୟକ।
ମୁଖ୍ୟ ଅସୁବିଧାଗୁଡ଼ିକସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ଉତ୍ପାଦନ:
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ଜୁନ୍-୦୭-୨୦୨୪