Kokie yra SIC krištolo augimo krosnies techniniai sunkumai

Kristalų augimo krosnis yra pagrindinė silicio karbido kristalų augimo įranga. Jis panašus į tradicinę kristalinę silicio klasės kristalų augimo krosnį. Krosnies struktūra nėra labai sudėtinga. Jį daugiausia sudaro krosnies korpusas, šildymo sistema, ritės perdavimo mechanizmas, vakuumo gavimo ir matavimo sistema, dujų kelio sistema, aušinimo sistema, valdymo sistema ir kt. Šilumos lauko ir proceso sąlygos nustato pagrindinius rodiklius, tokius kaip SIC kristalo kokybė, dydis ir laidumas.

Viena vertus, silicio karbido kristalų augimo temperatūra yra labai aukšta ir jos negalima stebėti, todėl pagrindinis sunkumas slypi pačiame procese. Pagrindiniai sunkumai yra šie:

(1) Šiluminio lauko valdymo sunkumai: Uždarytos aukštos temperatūros kameros stebėjimas yra sunkus ir nekontroliuojamas. Skirtingai nuo tradicinės silicio pagrindu pagamintos tiesioginio traukos kristalų augimo įrangos, kurios automatizavimas yra didelis, o kristalų augimo procesas gali būti stebimas, kontroliuojamas ir sureguliuotas, silicio karbido kristalai auga uždaroje erdvėje aukštos temperatūros aplinkoje, viršijančioje 2 000 ° C, o augimo temperatūra turi būti tiksliai kontroliuojama gamybos metu, todėl temperatūros kontrolė yra sunki;

(2) Kristalų formos kontrolės sunkumai: Defektai, tokie kaip mikropipai, polimorfiniai intarpai ir dislokacijos, yra linkę į augimo proceso metu, ir jie veikia ir vystosi vienas su kitu. Mikropipai (MPS) yra per tipo defektai, pradedant nuo kelių mikronų iki dešimčių mikronų dydžio, ir yra prietaisų žudikių defektai. Silicio karbido pavieniai kristalai apima daugiau nei 200 skirtingų kristalų formų, tačiau tik kelios kristalų struktūros (4H tipo) yra puslaidininkinės medžiagos, reikalingos gamybai. Kristalų formos transformacija yra linkusi į augimo metu, todėl susidaro polimorfinės įtraukties defektai. Todėl būtina tiksliai kontroliuoti tokius parametrus kaip silicio ir anglies santykis, augimo temperatūros gradientas, kristalų augimo greitis ir oro srauto slėgis. Be to, silicio karbido vieno kristalų augimo šiluminiame lauke yra temperatūros gradientas, o tai sukelia vietinį vidinį stresą ir gautus dislokacijas (bazinė plokštumos dislokacija BPD, varžtų dislokacijos TSD, kraštų dislokacija) kristalų augimo metu, taip paveikdamas vėlesnių epitaktinių ir prietaisų kokybę ir efektyvumą.

(3) Dopingo kontrolės sunkumai: norint gauti laidų kristalą su kryptinėmis dopuotos struktūros, turi būti griežtai kontroliuojami išorinių priemaišų įvedimas.

(4) Lėtas augimo greitis: silicio karbido augimo greitis yra labai lėtas. Įprastoms silicio medžiagoms reikia tik 3 dienas, norint išaugti į kristalų strypą, o silicio karbido kristalų strypams reikia 7 dienų. Tai lemia natūraliai mažesnį silicio karbido gamybos efektyvumą ir labai ribotą produkciją.

Kita vertus, silicio karbido epitaksinio augimo parametrai yra ypač dideli, įskaitant įrangos hermetiškumą, dujų slėgio stabilumą reakcijos kameroje, tikslią dujų įvedimo laiko kontrolę, dujų santykio tikslumą ir griežtą nusėdimo temperatūros valdymą. Visų pirma, pagerinus prietaiso įtampos įvertinimą, sunkumai kontroliuoti pagrindinius epitaksinio vaflio parametrus žymiai padidėjo. Be to, didėjant epitaksinio sluoksnio storis, kaip valdyti varžos vienodumą ir sumažinti defektų tankį, tuo pačiu užtikrinant, kad storis tapo dar vienu dideliu iššūkiu. Elektrifikuotoje valdymo sistemoje būtina integruoti didelio tikslumo jutiklius ir pavaras, kad būtų užtikrinta, jog įvairūs parametrai būtų tiksliai ir stabiliai valdomi. Tuo pat metu taip pat labai svarbu optimizuoti valdymo algoritmą. Jis turi sugebėti pakoreguoti valdymo strategiją realiuoju laiku pagal grįžtamojo ryšio signalą, kad būtų galima prisitaikyti prie įvairių silicio karbido epitaksinio augimo proceso pokyčių.

„Semicorex“ siūlo pritaikytą didelio grynumokeramikairgrafitasSiC kristalų augimo komponentai. Jei turite klausimų ar jums reikia papildomos informacijos, nedvejodami susisiekite su mumis.

Susisiekite su telefonu # +86-13567891907

El. Paštas: sales@semicorex.com