اعليٰ معيار جي سلڪون ڪاربائيڊ سنگل ڪرسٽل تياري لاءِ اهم خيال

سلڪون سنگل ڪرسٽل تيار ڪرڻ جا مکيه طريقا شامل آهن: جسماني وانپ ٽرانسپورٽ (PVT)، مٿين ٻج واري حل جي واڌ (TSSG)، ۽ اعليٰ درجه حرارت واري ڪيميائي وانپ جمع (HT-CVD). انهن مان، PVT طريقو صنعتي پيداوار ۾ وڏي پيماني تي اختيار ڪيو ويندو آهي ڇاڪاڻ ته ان جي سادي سامان، ڪنٽرول جي آساني، ۽ گهٽ سامان ۽ آپريشنل خرچن جي ڪري.

سلڪون ڪاربائيڊ ڪرسٽلز جي پي وي ٽي واڌ لاءِ اهم ٽيڪنيڪل نقطا

جڏهن فزيڪل وانپ ٽرانسپورٽ (PVT) طريقو استعمال ڪندي سلڪون ڪاربائيڊ ڪرسٽل وڌندا آهن، ته هيٺ ڏنل ٽيڪنيڪل پهلوئن تي غور ڪيو وڃي:

1. گروٿ چيمبر ۾ گريفائيٽ مواد جي پاڪائي: گريفائيٽ حصن ۾ نجاست جو مواد 5×10⁻⁶ کان گهٽ هجڻ گهرجي، جڏهن ته موصليت واري فيل ۾ نجاست جو مواد 10×10⁻⁶ کان گهٽ هجڻ گهرجي. B ۽ Al جهڙن عنصرن کي 0.1×10⁻⁶ کان گهٽ رکڻ گهرجي.
2. صحيح ٻج جي ڪرسٽل پولارٽي چونڊ: تجرباتي مطالعي مان ظاهر ٿئي ٿو ته C (0001) چهرو 4H-SiC ڪرسٽل وڌائڻ لاءِ موزون آهي، جڏهن ته Si (0001) چهرو 6H-SiC ڪرسٽل وڌائڻ لاءِ استعمال ٿيندو آهي.
3. آف-ايڪسس سيڊ ڪرسٽل جو استعمال: آف-ايڪسس سيڊ ڪرسٽل ڪرسٽل جي واڌ جي توازن کي تبديل ڪري سگھن ٿا، ڪرسٽل ۾ نقص گھٽائي سگھن ٿا.
4. اعليٰ معيار جي ٻج جي ڪرسٽل بانڊنگ جو عمل.
5. واڌ جي چڪر دوران ڪرسٽل واڌ انٽرفيس جي استحڪام کي برقرار رکڻ.

سلڪون ڪاربائيڊ ڪرسٽل جي واڌ لاءِ اهم ٽيڪنالاجيون

1. سلڪون ڪاربائيڊ پائوڊر لاءِ ڊوپنگ ٽيڪنالاجي
   سلڪون ڪاربائيڊ پائوڊر کي مناسب مقدار ۾ Ce سان ڊوپ ڪرڻ سان 4H-SiC سنگل ڪرسٽل جي واڌ کي مستحڪم ڪري سگهجي ٿو. عملي نتيجا ڏيکارين ٿا ته Ce ڊوپنگ ڪري سگهي ٿو:

• سلڪون ڪاربائيڊ ڪرسٽل جي واڌ جي شرح کي وڌايو.
• ڪرسٽل جي واڌ جي رخ کي ڪنٽرول ڪريو، ان کي وڌيڪ هڪجهڙائي ۽ باقاعده بڻايو.
• نجاست جي ٺهڻ کي روڪيو، نقصن کي گهٽايو ۽ سنگل ڪرسٽل ۽ اعليٰ معيار جي ڪرسٽل جي پيداوار کي آسان بڻايو.
• ڪرسٽل جي پوئين پاسي جي سنکنرن کي روڪيو ۽ سنگل ڪرسٽل جي پيداوار کي بهتر بڻايو.

• محوري ۽ ريڊيل گرمي پد گريڊينٽ ڪنٽرول ٽيڪنالاجي
  محوري گرمي پد جو درجو بنيادي طور تي ڪرسٽل جي واڌ جي قسم ۽ ڪارڪردگي تي اثر انداز ٿئي ٿو. هڪ تمام ننڍو درجه حرارت جو درجو پولي ڪرسٽل لائن ٺهڻ ۽ واڌ جي شرح کي گهٽائي سگھي ٿو. مناسب محوري ۽ ريڊيل گرمي پد جو درجو مستحڪم ڪرسٽل معيار کي برقرار رکندي تيز SiC ڪرسٽل جي واڌ کي آسان بڻائي ٿو.
• بيسل پلين ڊِسلوڪشن (BPD) ڪنٽرول ٽيڪنالاجي
  بي پي ڊي خرابيون بنيادي طور تي تڏهن پيدا ٿين ٿيون جڏهن ڪرسٽل ۾ شيئر اسٽريس سي سي جي نازڪ شيئر اسٽريس کان وڌي وڃي ٿي، جيڪو سلپ سسٽم کي چالو ڪري ٿو. جيئن ته بي پي ڊي ڪرسٽل جي واڌ جي هدايت تي عمودي آهن، اهي بنيادي طور تي ڪرسٽل جي واڌ ۽ ٿڌي ٿيڻ دوران ٺهن ٿا.
• وانپ فيز ڪمپوزيشن ريشو ايڊجسٽمينٽ ٽيڪنالاجي
  واڌ ويجهه واري ماحول ۾ ڪاربن کان سلڪون تناسب وڌائڻ سنگل ڪرسٽل واڌ کي مستحڪم ڪرڻ لاءِ هڪ مؤثر قدم آهي. ڪاربن کان سلڪون تناسب وڌيڪ وڏي قدم جي بنچنگ کي گھٽائي ٿو، ٻج جي ڪرسٽل جي مٿاڇري جي واڌ جي معلومات کي محفوظ ڪري ٿو، ۽ پولي ٽائپ ٺهڻ کي دٻائي ٿو.
• گھٽ دٻاءُ ڪنٽرول ٽيڪنالاجي
  ڪرسٽل جي واڌ دوران دٻاءُ ڪرسٽل جي جهازن جي موڙ جو سبب بڻجي سگهي ٿو، جنهن جي ڪري ڪرسٽل جي معيار خراب ٿي سگهي ٿي يا اڃا به ٽٽڻ جو سبب بڻجي سگهي ٿي. وڌيڪ دٻاءُ بنيادي جهاز جي خلل کي به وڌائي ٿو، جيڪو ايپيٽيڪسيل پرت جي معيار ۽ ڊوائيس جي ڪارڪردگي تي منفي اثر وجهي سگهي ٿو.

6 انچ سي آءِ سي ويفر اسڪيننگ تصوير

ڪرسٽلز ۾ دٻاءُ گهٽائڻ جا طريقا:

• SiC سنگل ڪرسٽل جي تقريبن متوازن واڌ کي فعال ڪرڻ لاءِ گرمي پد جي فيلڊ ورڇ ۽ پروسيس پيرا ميٽرز کي ترتيب ڏيو.
• ڪروسيبل ڍانچي کي بهتر بڻايو ته جيئن گهٽ ۾ گهٽ پابندين سان مفت ڪرسٽل واڌ جي اجازت ڏني وڃي.
• ٻج جي ڪرسٽل ۽ گريفائيٽ هولڊر جي وچ ۾ حرارتي توسيع جي بي ترتيبي کي گهٽائڻ لاءِ ٻج جي ڪرسٽل کي درست ڪرڻ جي طريقن کي تبديل ڪريو. هڪ عام طريقو اهو آهي ته ٻج جي ڪرسٽل ۽ گريفائيٽ هولڊر جي وچ ۾ 2 ملي ميٽر جو فرق ڇڏيو وڃي.
• ان-سيٽو فرنس اينيلنگ لاڳو ڪندي اينيلنگ جي عملن کي بهتر بڻايو، اينيلنگ جي گرمي پد ۽ مدت کي ترتيب ڏيو ته جيئن اندروني دٻاءُ کي مڪمل طور تي آزاد ڪيو وڃي.

سلڪون ڪاربائيڊ ڪرسٽل گروٿ ٽيڪنالاجي ۾ مستقبل جا رجحان

اڳتي ڏسندي، اعليٰ معيار جي SiC سنگل ڪرسٽل تيار ڪرڻ واري ٽيڪنالاجي هيٺين طرفن ۾ ترقي ڪندي:

1. وڏي پيماني تي واڌ
   سلڪون ڪاربائيڊ سنگل ڪرسٽل جو قطر ڪجهه ملي ميٽرن کان 6 انچ، 8 انچ، ۽ اڃا به وڏي 12 انچ سائيز تائين وڌي ويو آهي. وڏي قطر وارا SiC ڪرسٽل پيداوار جي ڪارڪردگي کي بهتر بڻائين ٿا، قيمتون گهٽائين ٿا، ۽ اعليٰ طاقت وارن ڊوائيسز جي گهرجن کي پورو ڪن ٿا.
2. اعليٰ معيار جي واڌ
   اعليٰ معيار جا SiC سنگل ڪرسٽل اعليٰ ڪارڪردگي وارن ڊوائيسز لاءِ ضروري آهن. جيتوڻيڪ اهم ترقي ڪئي وئي آهي، پر خرابيون جهڙوڪ مائڪرو پائپ، ڊسڪلوڪشن، ۽ نجاست اڃا تائين موجود آهن، جيڪي ڊوائيس جي ڪارڪردگي ۽ اعتبار کي متاثر ڪن ٿا.
3. خرچ ۾ گهٽتائي
   SiC ڪرسٽل جي تياري جي وڏي قيمت ڪجهه شعبن ۾ ان جي استعمال کي محدود ڪري ٿي. واڌ جي عملن کي بهتر بڻائڻ، پيداوار جي ڪارڪردگي کي بهتر بڻائڻ، ۽ خام مال جي قيمتن کي گهٽائڻ سان پيداوار جي خرچن کي گهٽائڻ ۾ مدد ملي سگهي ٿي.
4. ذهين واڌ
   اي آءِ ۽ وڏي ڊيٽا ۾ ترقي سان، ايس آءِ سي ڪرسٽل گروٿ ٽيڪنالاجي تيزي سان ذهين حل اختيار ڪندي. سينسرز ۽ خودڪار نظامن جي استعمال سان حقيقي وقت جي نگراني ۽ ڪنٽرول عمل جي استحڪام ۽ ڪنٽرولبلٽي کي وڌائيندو. اضافي طور تي، بگ ڊيٽا اينالائيٽڪس ڪرسٽل جي معيار ۽ پيداوار جي ڪارڪردگي کي بهتر بڻائي، واڌ جي پيرا ميٽرز کي بهتر بڻائي سگهي ٿو.

اعليٰ معيار جي سلڪون ڪاربائيڊ سنگل ڪرسٽل تيار ڪرڻ واري ٽيڪنالاجي سيمي ڪنڊڪٽر مواد جي تحقيق ۾ هڪ اهم مرڪز آهي. جيئن ٽيڪنالاجي ترقي ڪندي، SiC ڪرسٽل جي واڌ جي ٽيڪنڪ ترقي ڪندي رهندي، جيڪا اعليٰ درجه حرارت، اعليٰ فريڪوئنسي، ۽ اعليٰ طاقت وارن شعبن ۾ ايپليڪيشنن لاءِ هڪ مضبوط بنياد فراهم ڪندي.