Кристалл үстерү миче - төп җиһазкремний карбидыкристалл үсеше. Ул традицион кристалл кремний класслы кристалл үстерү миченә охшаган. Мич структурасы бик катлаулы түгел. Ул, нигездә, мич корпусыннан, җылыту системасыннан, катушка тапшыру механизмыннан, вакуум алу һәм үлчәү системасыннан, газ юлы системасыннан, суыту системасыннан, контроль системасыннан һ.б. тора. Термик кыр һәм процесс шартлары төп күрсәткечләрне билгели.кремний карбиды кристаллысыйфат, зурлык, үткәрүчәнлек һ.б. кебек.
Бер яктан, үсү вакытында температуракремний карбиды кристаллыбик югары һәм аны күзәтеп булмый. Шуңа күрә төп кыенлык процессның үзендә ята. Төп кыенлыклар түбәндәгеләр:
(1) Җылылык кырын контрольдә тотудагы кыенлыклар:
Ябык югары температуралы куышлыкны күзәтү авыр һәм контрольдә тотып булмый. Югары дәрәҗәдәге автоматизация һәм күзәтелә торган һәм контрольдә тотыла торган кристалл үсеш процессы белән традицион кремний нигезендәге эремә турыдан-туры тарту кристалл үстерү җиһазларыннан аермалы буларак, кремний карбиды кристаллары ябык киңлектә, 2000 ℃ тан югарырак югары температуралы мохиттә үсә, һәм җитештерү вакытында үсеш температурасын төгәл контрольдә тотарга кирәк, бу температураны контрольдә тотуны катлауландыра;
(2) Кристалл формасын контрольдә тотудагы кыенлыклар:
Микротрубкалар, полиморфик инклюзияләр, дислокацияләр һәм башка кимчелекләр үсеш процессында барлыкка килергә мөмкин, һәм алар бер-берсенә тәэсир итә һәм эволюцияләнә. Микротрубкалар (МП) - берничә микроннан дистәләгән микронга кадәр зурлыктагы үткен типтагы кимчелекләр, алар җайланмаларның бик зур кимчелекләре. Кремний карбиды монокристаллары 200 дән артык төрле кристалл формаларын үз эченә ала, ләкин җитештерү өчен кирәкле ярымүткәргеч материаллар - бары тик берничә кристалл структурасы (4H тип) гына. Үсеш процессында кристалл формасын үзгәртү җиңел була, бу полиморфик инклюзия кимчелекләренә китерә. Шуңа күрә кремний-углерод нисбәте, үсеш температурасы градиенты, кристалл үсеш тизлеге һәм һава агымы басымы кебек параметрларны төгәл контрольдә тоту кирәк. Моннан тыш, кремний карбиды монокристалы үсешенең термик кырында температура градиенты бар, бу кристалл үсеш процессында эчке көчәнешкә һәм нәтиҗәдә дислокацияләргә (базаль яссылык дислокациясе BPD, винт дислокациясе TSD, кырый дислокациясе TED) китерә, шуның белән аннан соңгы эпитаксия һәм җайланмаларның сыйфатына һәм эшчәнлегенә тәэсир итә.
(3) Катлаулы допинг контроле:
Юнәлешле легирлау белән үткәргеч кристалл алу өчен тышкы катнашмаларны кертү катгый контрольдә тотылырга тиеш;
(4) Әкрен үсеш темплары:
Кремний карбидының үсеш тизлеге бик әкрен. Традицион кремний материаллары кристалл таякчыкка әйләнү өчен нибары 3 көн кирәк, ә кремний карбиды кристалл таякчыклары өчен 7 көн кирәк. Бу кремний карбиды җитештерү нәтиҗәлелегенең табигый рәвештә түбәнәюенә һәм чыгару күләменең бик чикләнгән булуына китерә.
Икенче яктан, кремний карбиды эпитаксиаль үсеше параметрлары бик таләпчән, шул исәптән җиһазларның һава үткәрмәүчәнлеге, реакция камерасындагы газ басымының тотрыклылыгы, газ кертү вакытын төгәл контрольдә тоту, газ нисбәтенең төгәллеге һәм утырту температурасын катгый идарә итү. Аерым алганда, җайланманың көчәнеш каршылыгы дәрәҗәсе яхшыру белән, эпитаксиаль пластинаның үзәк параметрларын контрольдә тоту кыенлыгы сизелерлек артты. Моннан тыш, эпитаксиаль катлам калынлыгы арту белән, каршылыкның бердәмлеген ничек контрольдә тотарга һәм калынлыкны тәэмин иткәндә кимчелек тыгызлыгын ничек киметергә тагын бер зур проблемага әйләнде. Электрлаштырылган идарә итү системасында төрле параметрларны төгәл һәм тотрыклы көйләү мөмкинлеген тәэмин итү өчен югары төгәллекле сенсорлар һәм актуаторларны интеграцияләү кирәк. Шул ук вакытта, идарә итү алгоритмын оптимальләштерү дә бик мөһим. Кремний карбиды эпитаксиаль үсеше процессындагы төрле үзгәрешләргә җайлашу өчен, кире элемтә сигналына туры китереп, контроль стратегиясен реаль вакыт режимында көйли алырга кирәк.
Төп кыенлыкларкремний карбиды субстратыҗитештерү:
Бастырылган вакыты: 2024 елның 7 июне