Цахиурын дан талстыг бэлтгэх гол аргуудад: Физик уурын тээвэрлэлт (PVT), Дээд үрийн уусмалын өсөлт (TSSG), Өндөр температурт химийн уурын тунадасжуулалт (HT-CVD) орно. Эдгээрээс PVT аргыг энгийн тоног төхөөрөмж, хяналтанд хялбар байдал, тоног төхөөрөмж болон ашиглалтын зардал багатай тул үйлдвэрлэлийн үйлдвэрлэлд өргөн ашигладаг.
Цахиурын карбидын талстыг PVT аргаар ургуулах гол техникийн цэгүүд
Физик уурын тээвэрлэлт (PVT) аргыг ашиглан цахиурын карбидын талстыг ургуулахдаа дараах техникийн талыг анхаарч үзэх хэрэгтэй.
- Өсгөлтийн камер дахь бал чулуун материалын цэвэр байдал: Бал чулуун бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хольцын агууламж 5×10⁻⁶-ээс бага байх ёстой бол тусгаарлагч эсгий дэх хольцын агууламж 10×10⁻⁶-ээс бага байх ёстой. B болон Al зэрэг элементүүдийг 0.1×10⁻⁶-ээс бага байлгах хэрэгтэй.
- Үрийн талстын туйлшралыг зөв сонгох: Эмпирик судалгаагаар C (0001) нүүр нь 4H-SiC талстыг ургуулахад тохиромжтой бол Si (0001) нүүр нь 6H-SiC талстыг ургуулахад ашиглагддаг болохыг харуулж байна.
- Тэнхлэгээс гадуурх үрийн талстуудыг ашиглах нь: Тэнхлэгээс гадуурх үрийн талстууд нь талстын өсөлтийн тэгш хэмийг өөрчилж, талстын согогийг бууруулдаг.
- Өндөр чанартай үрийн талст холболтын үйл явц.
- Өсөлтийн мөчлөгийн үед талстын өсөлтийн интерфэйсийн тогтвортой байдлыг хадгалах.
Цахиурын карбидын талстыг ургуулах гол технологиуд
- Цахиурын карбидын нунтагт допинг хийх технологи
Цахиурын карбидын нунтагыг зохих хэмжээний Ce-тэй хольж хэрэглэх нь 4H-SiC дан талстуудын өсөлтийг тогтворжуулж чадна. Практик үр дүнгээс харахад Ce-ийн холимог нь дараахь зүйлийг хийж чадна.
- Цахиурын карбидын талстын өсөлтийн хурдыг нэмэгдүүлнэ.
- Кристал өсөлтийн чиглэлийг хянаж, илүү жигд, тогтмол болгоно.
- Бохирдол үүсэхийг дарангуйлж, согогийг бууруулж, дан талст болон өндөр чанартай талст үйлдвэрлэхэд дэмжлэг үзүүлнэ.
- Кристалын ар талын зэврэлтийг дарангуйлж, дан талст гарцыг сайжруулна.
- Тэнхлэгийн болон радиаль температурын градиент хяналтын технологи
Тэнхлэгийн температурын градиент нь голчлон талстын өсөлтийн төрөл болон үр ашигт нөлөөлдөг. Хэт бага температурын градиент нь поликристал үүсэхэд хүргэж, өсөлтийн хурдыг бууруулдаг. Тэнхлэгийн болон радиаль температурын градиентийн зөв хэмжээ нь SiC талстын хурдан өсөлтийг хөнгөвчлөхийн зэрэгцээ талстын чанарыг тогтвортой байлгадаг. - Суурийн хавтгайн мултрал (BPD) хяналтын технологи
БХБ-ийн согог нь голчлон болор дахь хяргах стресс нь SiC-ийн чухал хяргах стрессээс давж, гулсах системийг идэвхжүүлэх үед үүсдэг. БХБ нь болор ургах чиглэлтэй перпендикуляр байрладаг тул голчлон болор ургах болон хөргөх үед үүсдэг. - Уурын фазын найрлагын харьцааг тохируулах технологи
Өсөлтийн орчинд нүүрстөрөгч-цахиурын харьцааг нэмэгдүүлэх нь дан талст өсөлтийг тогтворжуулах үр дүнтэй арга хэмжээ юм. Нүүрстөрөгч-цахиурын харьцаа өндөр байх нь том алхамт багцлалыг бууруулж, үрийн талстын гадаргуугийн өсөлтийн мэдээллийг хадгалж, политип үүсэхийг дарангуйлдаг. - Бага стресс хянах технологи
Кристал өсөлтийн үеийн стресс нь кристал хавтгайг нугалж, кристаллын чанар муудах эсвэл бүр хагарал үүсгэдэг. Өндөр стресс нь мөн суурь хавтгайн мултралыг нэмэгдүүлдэг бөгөөд энэ нь эпитаксиал давхаргын чанар болон төхөөрөмжийн ажиллагаанд сөргөөр нөлөөлдөг.
6 инчийн SiC вафлийн сканнердах дүрс
Кристал дахь стрессийг бууруулах аргууд:
- SiC дан талстуудын тэнцвэрт байдалд ойрхон өсөлтийг хангахын тулд температурын талбайн тархалт болон процессын параметрүүдийг тохируулна уу.
- Хамгийн бага хязгаарлалттайгаар чөлөөтэй талст ургах боломжийг олгохын тулд тигелийн бүтцийг оновчтой болгоно.
- Үрийн талст болон бал чулуун суурьны хоорондох дулааны тэлэлтийн зөрүүг багасгахын тулд үрийн талстыг бэхлэх аргыг өөрчлөх. Үрийн талст болон бал чулуун суурьны хооронд 2 мм-ийн зай үлдээх нь түгээмэл арга юм.
- Дотоод стрессийг бүрэн арилгахын тулд зууханд хийж, халаах температур болон үргэлжлэх хугацааг тохируулснаар халаах процессыг сайжруулна.
Цахиурын карбидын талст ургуулах технологийн ирээдүйн чиг хандлага
Цаашид өндөр чанартай SiC дан талст бэлтгэх технологи дараах чиглэлд хөгжинө.
- Том хэмжээний өсөлт
Цахиурын карбидын дан талстуудын диаметр хэдэн миллиметрээс 6 инч, 8 инч, бүр 12 инчийн том хэмжээтэй болж өөрчлөгдсөн. Том диаметртэй SiC талстууд нь үйлдвэрлэлийн үр ашгийг сайжруулж, зардлыг бууруулж, өндөр хүчин чадалтай төхөөрөмжүүдийн шаардлагыг хангадаг. - Өндөр чанартай өсөлт
Өндөр чанартай SiC дан талстууд нь өндөр хүчин чадалтай төхөөрөмжүүдэд зайлшгүй шаардлагатай. Хэдийгээр мэдэгдэхүйц ахиц дэвшил гарсан ч микро хоолой, мултрал, хольц зэрэг согогууд байсаар байгаа нь төхөөрөмжийн гүйцэтгэл болон найдвартай байдалд нөлөөлдөг. - Зардлын бууралт
SiC талст бэлтгэх өндөр өртөг нь түүнийг тодорхой салбарт хэрэглэхийг хязгаарладаг. Өсөлтийн процессыг оновчтой болгох, үйлдвэрлэлийн үр ашгийг дээшлүүлэх, түүхий эдийн зардлыг бууруулах нь үйлдвэрлэлийн зардлыг бууруулахад тусалдаг. - Ухаалаг өсөлт
Хиймэл оюун ухаан болон том өгөгдлийн салбарын дэвшлийн ачаар SiC талст ургуулах технологи нь ухаалаг шийдлүүдийг улам бүр нэвтрүүлэх болно. Мэдрэгч болон автоматжуулсан системийг ашиглан бодит цагийн хяналт, удирдлага нь үйл явцын тогтвортой байдал, хяналтыг сайжруулна. Нэмж дурдахад том өгөгдлийн аналитик нь өсөлтийн параметрүүдийг оновчтой болгож, талстын чанар, үйлдвэрлэлийн үр ашгийг сайжруулж чадна.
Өндөр чанартай цахиурын карбидын дан талст бэлтгэх технологи нь хагас дамжуулагч материалын судалгааны гол чиглэл юм. Технологи хөгжихийн хэрээр SiC талст ургуулах техникүүд үргэлжлүүлэн хөгжиж, өндөр температур, өндөр давтамж, өндөр чадлын салбарт хэрэглэх бат бөх суурийг тавих болно.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 7-р сарын 25