Jaké jsou technické potíže s růstovým pec krystalů SIC

Krystalická růstová pec je jádrem vybavení pro růst krystalů karbidu křemíku. Je to podobné tradiční krystalické růstové peci na krystalickém krystalickém křemíku. Struktura pece není příliš komplikovaná. Skládá se hlavně z těla pece, topného systému, mechanismu přenosu cívek, systému získávání a měření vakua, systému plynové dráhy, chladicího systému, řídicího systému atd. Tepelné pole a procesní podmínky určují klíčové ukazatele, jako je kvalita, velikost a vodivost krystalu SIC.

Na jedné straně je teplota během růstu krystalů karbidu křemíku velmi vysoká a nelze ji monitorovat, takže hlavní obtížnost spočívá v samotném procesu. Hlavní potíže jsou následující:

(1) Obtížnost při kontrole tepelného pole: Sledování uzavřené komory s vysokou teplotou je obtížné a nekontrolovatelné. Na rozdíl od tradičního zařízení pro růstové krystaly na bázi přímého tahu na bázi křemíku, které má vysoký stupeň automatizace a proces růstu krystalů lze pozorovat, kontrolovat a upravovat, krystaly karbidu křemíku rostou v uzavřeném prostoru v prostředí s vysokou teplotou nad 2 000 ° C a teplota růstu musí být během výroby přesně kontrolována, což ztěžuje teplotu;

(2) Obtížnost kontroly krystalové formy: defekty, jako jsou mikropipy, polymorfní inkluze a dislokace, se objevují během procesu růstu a ovlivňují se a vzájemně se vyvíjejí. Mikropipy (MPS) jsou defekty skrz typ od několika mikronů po desítky mikronů ve velikosti a jsou vady zabijáků pro zařízení. Silikonové karbidové monokrystaly zahrnují více než 200 různých krystalových forem, ale pouze několik krystalových struktur (4H typ) jsou polovodičové materiály potřebné pro výrobu. Transformace křišťálové formy je náchylná během růstu, což má za následek defekty polymorfního inkluze. Proto je nutné přesně řídit parametry, jako je poměr křemíku uhlíku, gradient růstové teploty, rychlost růstu krystalů a tlak proudění vzduchu. Kromě toho existuje teplotní gradient v tepelném poli růstu křemíkového karbidu s jedním krystalem, což vede k nativnímu vnitřnímu napětí a výsledným dislokacím (dislokace bazální roviny BPD, dislokaci šroubů TSD, dislokaci okraje TED) během růstu krystalů, čímž ovlivňuje kvalitu a výkonnost následného epitaxe a zachutnání.

(3) Obtížnost při kontrole dopingu: Zavedení vnějších nečistot musí být přísně kontrolováno, aby se získal vodivý krystal se směrovaně dopovaným strukturou.

(4) Pomalá rychlost růstu: Míra růstu karbidu křemíku je velmi pomalá. Konvenční křemíkové materiály potřebují pouze 3 dny, aby se pěstovaly na křišťálovou tyč, zatímco krystalové tyče křemíkového karbidu potřebují 7 dní. To vede k přirozeně nižší účinnosti produkce karbidu křemíku a velmi omezenému výstupu.

Na druhé straně jsou parametry potřebné pro epitaxiální růst karbidu křemíku extrémně vysoké, včetně vzduchotěsnosti zařízení, stability tlaku plynu v reakční komoře, přesné kontroly doba zavádění plynu, přesnosti poměru plynu a přísné řízení teploty depozice. Zejména se zlepšením hodnocení napětí zařízení se výrazně zvýšila obtížnost řízení jádrových parametrů epitaxiální destičky. Kromě toho, jak se tloušťka epitaxiální vrstvy zvyšuje, jak kontrolovat uniformitu odporu a snížit hustotu defektu a zajistit, aby se tloušťka stala další hlavní výzvou. V elektrifikovaném řídicím systému je nutné integrovat vysoce přesné senzory a ovladače, aby se zajistilo, že různé parametry mohou být přesně a stabilně kontrolovány. Současně je také zásadní optimalizace kontrolního algoritmu. Musí být schopna upravit kontrolní strategii v reálném čase podle signálu zpětné vazby, aby se přizpůsobila různým změnám v epitaxiálním růstu karbidu křemíku.

Semicorex nabízí vysoce čisté přizpůsobenékeramickýagrafitKomponenty růstu krystalů SiC. Pokud máte nějaké dotazy nebo potřebujete další podrobnosti, neváhejte se s námi spojit.

Kontaktní telefon # +86-13567891907

E -mail: sales@semicorex.com