سلڪون ڪاربائيڊ سنگل ڪرسٽل کي وڌائڻ جا مکيه طريقا شامل آهن فزيڪل وانپ ٽرانسپورٽ (PVT)، ٽاپ-سيڊڊ سوليوشن گروٿ (TSSG)، ۽ هاءِ-ٽمپريچر ڪيميڪل وانپ ڊيپوزيشن (HT-CVD).

انهن مان، PVT طريقو صنعتي پيداوار لاءِ بنيادي ٽيڪنڪ بڻجي چڪو آهي ڇاڪاڻ ته ان جي نسبتاً سادي سامان جي سيٽ اپ، آپريشن ۽ ڪنٽرول ۾ آساني، ۽ گهٽ سامان ۽ آپريشنل خرچن جي ڪري.

---

پي وي ٽي طريقو استعمال ڪندي سي آءِ سي ڪرسٽل جي واڌ جا اهم ٽيڪنيڪل نقطا

PVT طريقو استعمال ڪندي سلڪون ڪاربائيڊ ڪرسٽل وڌائڻ لاءِ، ڪيترن ئي ٽيڪنيڪل پهلوئن کي احتياط سان ڪنٽرول ڪرڻ گهرجي:

1. حرارتي ميدان ۾ گريفائيٽ مواد جي پاڪائي
   ڪرسٽل گروٿ ٿرمل فيلڊ ۾ استعمال ٿيندڙ گريفائيٽ مواد کي سخت پاڪائي جي گهرجن کي پورو ڪرڻ گهرجي. گريفائيٽ حصن ۾ نجاست جو مواد 5×10⁻⁶ کان گهٽ هجڻ گهرجي، ۽ موصليت جي فيلٽس لاءِ 10×10⁻⁶ کان گهٽ هجڻ گهرجي. خاص طور تي، بوران (B) ۽ ايلومينيم (Al) جو مواد هر هڪ 0.1×10⁻⁶ کان گهٽ هجڻ گهرجي.

2. ٻج جي ڪرسٽل جي صحيح پولارٽي
   تجرباتي ڊيٽا ڏيکاري ٿو ته سي-فيس (0001) 4H-SiC ڪرسٽل جي واڌ لاءِ موزون آهي، جڏهن ته سي-فيس (0001) 6H-SiC واڌ لاءِ موزون آهي.

3. آف ايڪسس سيڊ ڪرسٽل جو استعمال
   محور کان ٻاهر ٻج واڌ جي توازن کي تبديل ڪري سگهن ٿا، ڪرسٽل جي خرابين کي گهٽائي سگهن ٿا، ۽ بهتر ڪرسٽل معيار کي فروغ ڏئي سگهن ٿا.

4. قابل اعتماد ٻج ڪرسٽل بانڊنگ ٽيڪنڪ
   واڌ دوران استحڪام لاءِ ٻج جي ڪرسٽل ۽ هولڊر جي وچ ۾ مناسب ڳنڍ ضروري آهي.

5. واڌ جي انٽرفيس جي استحڪام کي برقرار رکڻ
   پوري ڪرسٽل جي واڌ جي چڪر دوران، اعليٰ معيار جي ڪرسٽل جي ترقي کي يقيني بڻائڻ لاءِ واڌ جو انٽرفيس مستحڪم رهڻ گهرجي.

 

---

سي آءِ سي ڪرسٽل جي واڌ ۾ بنيادي ٽيڪنالاجيون

1. سي سي پائوڊر لاءِ ڊوپنگ ٽيڪنالاجي

سيريم (سي اي) سان سي آءِ سي پائوڊر ڊوپنگ هڪ واحد پولي ٽائپ جهڙوڪ 4H-سي آءِ سي جي واڌ کي مستحڪم ڪري سگهي ٿي. مشق ڏيکاريو آهي ته سي اي ڊوپنگ ڪري سگهي ٿو:

• سي سي ڪرسٽل جي واڌ جي شرح وڌايو؛

• وڌيڪ يونيفارم ۽ هدايتي واڌ لاءِ ڪرسٽل جي رخ کي بهتر بڻايو؛

• نجاست ۽ خرابين کي گھٽايو؛

• ڪرسٽل جي پوئين پاسي جي سنکنرن کي دٻايو؛

• سنگل ڪرسٽل جي پيداوار جي شرح کي وڌايو.

2. محوري ۽ ريڊيل ٿرمل گريڊينٽس جو ڪنٽرول

محوري گرمي پد جي درجابندي ڪرسٽل پولي ٽائپ ۽ واڌ جي شرح تي اثر انداز ٿين ٿا. هڪ درجابندي جيڪو تمام ننڍو آهي، بخار جي مرحلي ۾ پولي ٽائپ جي شموليت ۽ مواد جي نقل و حمل کي گهٽائي سگھي ٿو. مسلسل معيار سان تيز ۽ مستحڪم ڪرسٽل واڌ لاءِ محوري ۽ ريڊيل گريڊينٽ ٻنهي کي بهتر بڻائڻ تمام ضروري آهي.

3. بيسل پلين ڊِسلوڪشن (BPD) ڪنٽرول ٽيڪنالاجي

بي پي ڊي بنيادي طور تي سي سي ڪرسٽلز ۾ نازڪ حد کان وڌيڪ شيئر اسٽريس جي ڪري ٺهندا آهن، سلپ سسٽم کي چالو ڪندا آهن. جيئن ته بي پي ڊي واڌ جي هدايت تي عمودي هوندا آهن، اهي عام طور تي ڪرسٽل جي واڌ ۽ ٿڌي ٿيڻ دوران پيدا ٿيندا آهن. اندروني دٻاءُ کي گھٽ ڪرڻ سان بي پي ڊي جي کثافت کي گھٽائي سگھجي ٿو.

4. وانپ فيز ڪمپوزيشن ريشو ڪنٽرول

وانپ فيز ۾ ڪاربن کان سلڪون تناسب وڌائڻ سنگل پولي ٽائپ جي واڌ کي فروغ ڏيڻ لاءِ هڪ ثابت ٿيل طريقو آهي. هڪ اعليٰ C/Si تناسب ميڪرو اسٽيپ بنچنگ کي گھٽائي ٿو ۽ ٻج جي ڪرسٽل مان مٿاڇري جي ورثي کي برقرار رکي ٿو، اهڙي طرح ناپسنديده پولي ٽائپس جي ٺهڻ کي دٻائي ٿو.

5. گھٽ دٻاءُ واري واڌ جي ٽيڪنڪ

ڪرسٽل جي واڌ دوران دٻاءُ وکر ٿيل جالي جي جهازن، دراڙن ۽ وڌيڪ BPD کثافت جو سبب بڻجي سگهي ٿو. اهي خرابيون ايپيٽيڪسيل پرتن ۾ منتقل ٿي سگهن ٿيون ۽ ڊوائيس جي ڪارڪردگي تي منفي اثر وجهي سگهن ٿيون.

اندروني ڪرسٽل دٻاءُ کي گهٽائڻ لاءِ ڪيتريون ئي حڪمت عمليون شامل آهن:

• حرارتي ميدان جي ورڇ ۽ عمل جي پيرا ميٽرز کي ترتيب ڏيڻ ته جيئن تقريبن متوازن واڌ کي فروغ ڏئي سگهجي؛

• ڪرسٽل کي مشيني رڪاوٽ کان سواءِ آزاديءَ سان وڌڻ جي اجازت ڏيڻ لاءِ ڪروسيبل ڊيزائن کي بهتر بڻائڻ؛

• ٻج ۽ گريفائٽ جي وچ ۾ گرم ڪرڻ دوران حرارتي توسيع جي بي ترتيبي کي گهٽائڻ لاءِ ٻج هولڊر جي ترتيب کي بهتر بڻائڻ، اڪثر ڪري ٻج ۽ هولڊر جي وچ ۾ 2 ملي ميٽر جو فرق ڇڏي؛

• اينيلنگ جي عملن کي صاف ڪرڻ، فرنس سان ڪرسٽل کي ٿڌو ٿيڻ جي اجازت ڏيڻ، ۽ اندروني دٻاءُ کي مڪمل طور تي ختم ڪرڻ لاءِ گرمي پد ۽ مدت کي ترتيب ڏيڻ.

---

سي آءِ سي ڪرسٽل گروٿ ٽيڪنالاجي ۾ رجحانات

1. وڏا ڪرسٽل سائيز
SiC سنگل ڪرسٽل قطر صرف چند ملي ميٽرن کان وڌي 6 انچ، 8 انچ، ۽ اڃا تائين 12 انچ ويفرز تائين پهچي ويا آهن. وڏا ويفرز پيداوار جي ڪارڪردگي کي وڌائين ٿا ۽ قيمتون گهٽائين ٿا، جڏهن ته هاءِ پاور ڊيوائس ايپليڪيشنن جي گهرجن کي پورو ڪن ٿا.

2. اعليٰ ڪرسٽل معيار
اعليٰ معيار جا SiC ڪرسٽل اعليٰ ڪارڪردگي وارن ڊوائيسز لاءِ ضروري آهن. اهم سڌارن جي باوجود، موجوده ڪرسٽل اڃا تائين خرابيون ظاهر ڪن ٿا جهڙوڪ مائڪرو پائپ، ڊسلوڪيشن، ۽ نجاست، جيڪي سڀئي ڊوائيس جي ڪارڪردگي ۽ اعتبار کي خراب ڪري سگهن ٿا.

3. خرچ ۾ گهٽتائي
SiC ڪرسٽل جي پيداوار اڃا تائين نسبتاً مهانگي آهي، جيڪا وسيع اختيار کي محدود ڪري ٿي. مارڪيٽ جي ايپليڪيشنن کي وڌائڻ لاءِ بهتر ترقي جي عملن ذريعي خرچن کي گهٽائڻ، پيداوار جي ڪارڪردگي ۾ اضافو، ۽ خام مال جي قيمتن ۾ گهٽتائي انتهائي اهم آهي.

4. ذهين پيداوار
مصنوعي ذهانت ۽ وڏي ڊيٽا ٽيڪنالاجي ۾ ترقي سان، SiC ڪرسٽل جي واڌ ذهين، خودڪار عملن ڏانهن وڌي رهي آهي. سينسر ۽ ڪنٽرول سسٽم حقيقي وقت ۾ واڌ جي حالتن جي نگراني ۽ ترتيب ڏئي سگهن ٿا، عمل جي استحڪام ۽ اڳڪٿي کي بهتر بڻائي سگهن ٿا. ڊيٽا اينالائيٽڪس عمل جي پيرا ميٽرز ۽ ڪرسٽل جي معيار کي وڌيڪ بهتر بڻائي سگهي ٿو.

سيمي ڪنڊڪٽر مواد جي تحقيق ۾ اعليٰ معيار جي SiC سنگل ڪرسٽل گروٿ ٽيڪنالاجي جي ترقي هڪ اهم مرڪز آهي. جيئن ٽيڪنالاجي ترقي ڪندي، ڪرسٽل گروٿ جا طريقا ترقي ۽ بهتر ٿيندا رهندا، اعليٰ درجه حرارت، اعليٰ فريڪوئنسي، ۽ اعليٰ طاقت واري اليڪٽرانڪ ڊوائيسز ۾ SiC ايپليڪيشنن لاءِ هڪ مضبوط بنياد فراهم ڪندا.