Růstová krystalová pec z karbidu křemíku (SiC).

Růst krystalů je základním článkem při výroběSubstráty z karbidu křemíkua základním zařízením je pec pro růst krystalů. Podobně jako u tradičních pecí pro růst krystalů krystalického křemíku není konstrukce pece příliš složitá a skládá se hlavně z tělesa pece, topného systému, mechanismu cívkového přenosu, vakuového sběrného a měřicího systému, systému dráhy plynu, chladicího systému , řídicí systém atd., mezi nimiž Tepelné pole a podmínky procesu určují kvalitu, velikost, vodivé vlastnosti a další klíčové ukazateleKrystaly karbidu křemíku.

Teplota během růstukrystaly karbidu křemíkuje velmi vysoká a nelze ji monitorovat, takže hlavní problém spočívá v samotném procesu.

(1) Řízení tepelného pole je obtížné: Monitorování uzavřených vysokoteplotních dutin je obtížné a nekontrolovatelné. Na rozdíl od tradičního zařízení pro růst krystalů Czochralski na bázi křemíku, které má vysoký stupeň automatizace a proces růstu krystalů lze pozorovat a řídit, krystaly karbidu křemíku rostou v uzavřeném prostoru při vysoké teplotě přes 2 000 °C. Během výroby je třeba přesně kontrolovat teplotu růstu. , regulace teploty je obtížná;

(2) Je obtížné kontrolovat krystalickou formu: defekty, jako jsou mikrotubuly, polytypové inkluze a dislokace, se mohou vyskytovat během procesu růstu a vzájemně se ovlivňují a vyvíjejí se. Mikrotrubky (MP) jsou penetrující defekty o velikostech od několika mikronů do desítek mikronů a jsou vražednými defekty zařízení; Monokrystaly karbidu křemíku zahrnují více než 200 různých krystalických forem, ale pouze několik krystalových struktur (typ 4H) je polovodičový materiál potřebný pro výrobu. Během procesu růstu je náchylná ke krystalické transformaci, která způsobuje vícetypové inkluzní defekty. Proto je nutné přesně řídit parametry, jako je poměr křemík-uhlík, gradient teploty růstu, rychlost růstu krystalů a tlak proudění vzduchu. Navíc růst monokrystalu karbidu křemíku V tepelném poli existuje teplotní gradient, který vede k existenci defektů, jako je přirozené vnitřní pnutí a výsledné dislokace (dislokace v bazální rovině BPD, šroubová dislokace TSD, okrajová dislokace TED) během krystalu. růstový proces, což ovlivňuje následnou epitaxi a zařízení. kvalitu a výkon.

(3) Dopingová kontrola je obtížná: vnášení vnějších nečistot musí být přísně kontrolováno, aby se získaly směrově dotované vodivé krystaly;

(4) Pomalá rychlost růstu: Rychlost růstu krystalů karbidu křemíku je velmi pomalá. Trvá pouze 3 dny, než z tradičního křemíkového materiálu vyroste krystalová tyčinka, zatímco krystalová tyčinka z karbidu křemíku trvá 7 dní. To má za následek přirozené snížení účinnosti výroby karbidu křemíku. Nižší, výkon je velmi omezený.

Na druhou stranu, parametry epitaxního růstu karbidu křemíku jsou extrémně náročné, včetně vzduchotěsnosti zařízení, tlakové stability reakční komory, přesného řízení doby zavádění plynu, přesnosti poměru plynů a přísného řízení teploty nanášení. Zejména se zvyšující se úrovní napětí zařízení se výrazně zvyšuje obtížnost řízení základních parametrů epitaxních destiček.

Kromě toho, jak tloušťka epitaxní vrstvy narůstá, další velkou výzvou se stalo, jak řídit stejnoměrnost měrného odporu a snížit hustotu defektů při zajištění tloušťky. V elektrifikovaných řídicích systémech je nutné integrovat vysoce přesné senzory a akční členy, aby bylo zajištěno, že různé parametry lze přesně a stabilně regulovat. Zároveň je klíčová také optimalizace řídicího algoritmu. Musí být schopen upravit strategii řízení na základě zpětnovazebních signálů v reálném čase, aby se přizpůsobil různým změnám v procesu epitaxního růstu karbidu křemíku.

Semicorex nabízí vysokou kvalitukomponenty pro růst krystalů SiC. Pokud máte nějaké dotazy nebo potřebujete další podrobnosti, neváhejte nás kontaktovat.

Kontaktní telefon +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com