Furra e rritjes së kristaleve është pajisja kryesore përkarbid silikoniRritja e kristalit. Është e ngjashme me furrën tradicionale të rritjes së kristalit të gradës së silicit kristalor. Struktura e furrës nuk është shumë e komplikuar. Ajo përbëhet kryesisht nga trupi i furrës, sistemi i ngrohjes, mekanizmi i transmetimit të spirales, sistemi i marrjes dhe matjes së vakumit, sistemi i rrugës së gazit, sistemi i ftohjes, sistemi i kontrollit, etj. Fusha termike dhe kushtet e procesit përcaktojnë treguesit kryesorë tëkristal karbidi silikonisi cilësia, madhësia, përçueshmëria etj.
Nga njëra anë, temperatura gjatë rritjes sëkristal karbidi silikoniështë shumë i lartë dhe nuk mund të monitorohet. Prandaj, vështirësia kryesore qëndron në vetë procesin. Vështirësitë kryesore janë si më poshtë:
(1) Vështirësi në kontrollin e fushës termike:
Monitorimi i zgavrës së mbyllur me temperaturë të lartë është i vështirë dhe i pakontrollueshëm. Ndryshe nga pajisjet tradicionale të rritjes së kristaleve me tërheqje direkte me bazë silikoni, me një shkallë të lartë automatizimi dhe proces të vëzhgueshëm dhe të kontrollueshëm të rritjes së kristaleve, kristalet e karbidit të silikonit rriten në një hapësirë të mbyllur në një mjedis me temperaturë të lartë mbi 2,000℃, dhe temperatura e rritjes duhet të kontrollohet me saktësi gjatë prodhimit, gjë që e bën të vështirë kontrollin e temperaturës;
(2) Vështirësi në kontrollin e formës kristalore:
Mikrotubat, përfshirjet polimorfike, zhvendosjet dhe defektet e tjera janë të prirura të ndodhin gjatë procesit të rritjes dhe ato ndikojnë dhe evoluojnë njëri-tjetrin. Mikrotubat (MP) janë defekte të tipit përmes me një madhësi nga disa mikronë deri në dhjetëra mikronë, të cilat janë defekte vdekjeprurëse të pajisjeve. Kristalet e vetme të karbit të silikonit përfshijnë më shumë se 200 forma të ndryshme kristalore, por vetëm disa struktura kristalore (tipi 4H) janë materialet gjysmëpërçuese të nevojshme për prodhim. Transformimi i formës së kristalit është i lehtë të ndodhë gjatë procesit të rritjes, duke rezultuar në defekte të përfshirjes polimorfike. Prandaj, është e nevojshme të kontrollohen me saktësi parametra të tillë si raporti silic-karbon, gradienti i temperaturës së rritjes, shkalla e rritjes së kristalit dhe presioni i rrjedhës së ajrit. Përveç kësaj, ekziston një gradient temperature në fushën termike të rritjes së kristalit të vetëm të karbit të silikonit, i cili çon në stres të brendshëm nativ dhe zhvendosjet që rezultojnë (zhvendosja e planit bazal BPD, zhvendosja e vidës TSD, zhvendosja e skajit TED) gjatë procesit të rritjes së kristalit, duke ndikuar kështu në cilësinë dhe performancën e epitaksise dhe pajisjeve pasuese.
(3) Kontroll i vështirë i dopingut:
Futja e papastërtive të jashtme duhet të kontrollohet rreptësisht për të marrë një kristal përçues me doping të drejtuar;
(4) Shkalla e ngadaltë e rritjes:
Shkalla e rritjes së karbidit të silicit është shumë e ngadaltë. Materialeve tradicionale të silicit u duhen vetëm 3 ditë për t'u rritur në një shufër kristali, ndërsa shufrave kristalore të karbidit të silicit u duhen 7 ditë. Kjo çon në një efikasitet natyrisht më të ulët të prodhimit të karbidit të silicit dhe prodhim shumë të kufizuar.
Nga ana tjetër, parametrat e rritjes epitaksiale të karbidit të silikonit janë jashtëzakonisht të kërkuar, duke përfshirë hermeticitetin e pajisjeve, stabilitetin e presionit të gazit në dhomën e reagimit, kontrollin e saktë të kohës së futjes së gazit, saktësinë e raportit të gazit dhe menaxhimin e rreptë të temperaturës së depozitimit. Në veçanti, me përmirësimin e nivelit të rezistencës së tensionit të pajisjes, vështirësia e kontrollit të parametrave kryesorë të pllakës epitaksiale është rritur ndjeshëm. Përveç kësaj, me rritjen e trashësisë së shtresës epitaksiale, mënyra e kontrollit të uniformitetit të rezistencës dhe zvogëlimit të dendësisë së defektit, duke siguruar trashësinë, është bërë një tjetër sfidë e madhe. Në sistemin e kontrollit të elektrizuar, është e nevojshme të integrohen sensorë dhe aktivizues me precizion të lartë për të siguruar që parametra të ndryshëm të mund të rregullohen me saktësi dhe qëndrueshmëri. Në të njëjtën kohë, optimizimi i algoritmit të kontrollit është gjithashtu thelbësor. Ai duhet të jetë në gjendje të rregullojë strategjinë e kontrollit në kohë reale sipas sinjalit të reagimit për t'u përshtatur ndryshimeve të ndryshme në procesin e rritjes epitaksiale të karbidit të silikonit.
Vështirësitë kryesore nësubstrati i karbidit të silikonitprodhimi:
Koha e postimit: 07 qershor 2024