Які технічні труднощі піч із зростання кристалів SIC

Піч кристалічного росту є основним обладнанням для росту кристалів карбіду кремнію. Він схожий на традиційну кристалічну піч для росту кристалів кремнію. Конструкція печі не дуже складна. В основному він складається з корпусу печі, системи нагріву, механізму передачі котушки, системи збору вакууму та вимірювання, система шляху газу, система охолодження, системи управління тощо. Теплове поле та умови процесу визначають ключові показники, такі як якість, розмір та провідність кристала SIC.

З одного боку, температура під час росту кристалів карбіду кремнію дуже висока і не може бути контрольована, тому основна складність полягає в самому процесі. Основні труднощі такі:

(1) Складність управління тепловим полем: Моніторинг закритої високотемпературної камери важкий і неконтрольований. На відміну від традиційного обладнання для росту кристалів на основі розчину на основі кремнію, яке має високий ступінь автоматизації, і процес росту кристалів можна спостерігати, контролювати та регулювати, кристали карбіду кремнію ростуть у закритому просторі у високотемпературному середовищі вище 2000 ° C, і температура росту повинна бути точно контрольована під час виробництва, що робить температуру важкою;

(2) Складність контролю у формі кристалічної форми: такі дефекти, як мікропіпа, поліморфні включені та дислокації, схильні до процесу росту, і вони впливають і розвиваються між собою. Мікропіпи (MPS)-це дефекти через тип, починаючи від кількох мікронів до десятків мікрон, і є вбивцями дефектів для пристроїв. Силіконові карбідні монокристали включають понад 200 різних кристалічних форм, але лише кілька кристалічних структур (тип 4H) є напівпровідниковими матеріалами, необхідними для виробництва. Трансформація кристалічної форми схильна до зростання, що призводить до дефектів поліморфного включення. Тому необхідно точно контролювати параметри, такі як співвідношення кремнію-вуглецю, градієнт температури росту, швидкість росту кристалів та тиск потоку повітря. Крім того, в тепловому полі кремнієвого карбіду є градієнт температури, що призводить до нативного внутрішнього напруги та отриманих дислокацій (базальна площина BPD, гвинтова дислокація TSD, дислокація краю) під час росту кристалів, тим самим впливаючи на якість та продуктивність подальшої епітакси та пристроїв.

(3) Складність допінгового контролю: Введення зовнішніх домішок повинно бути суворо контрольовано для отримання електропровідного кристала з спрямованою допіновою структурою.

(4) Повільні темпи зростання: темпи зростання карбіду кремнію дуже повільно. Звичайні кремнієві матеріали потребують лише 3 днів, щоб перерости в кришталевий стрижень, тоді як кристалічні стрижні карбіду кремнію потребують 7 днів. Це призводить до природно нижчої ефективності виробництва карбіду кремнію та дуже обмеженого виходу.

З іншого боку, параметри, необхідні для епітаксіального росту карбіду кремнію, є надзвичайно високими, включаючи герметичність обладнання, стабільність тиску газу в реакційній камері, точний контроль часу введення газу, точність співвідношення газу та суворе управління температурою осадження. Зокрема, з вдосконаленням рейтингу напруги пристрою складність контролю основних параметрів епітаксіальної пластини значно зросла. Крім того, у міру збільшення товщини епітаксіального шару, як контролювати рівномірність опору та зменшити щільність дефектів, забезпечуючи, що товщина стала ще однією головною проблемою. У електрифікованій системі управління необхідно інтегрувати високоточні датчики та приводи, щоб переконатися, що різні параметри можуть бути точно та стабільно контрольовані. У той же час, оптимізація алгоритму управління також має вирішальне значення. Він повинен мати можливість регулювати стратегію управління в режимі реального часу відповідно до сигналу зворотного зв'язку, щоб адаптуватися до різних змін у процесі епітаксіального росту карбіду кремнію.

Semicorex пропонує високоочищеннякерамічнийіграфітКомпоненти росту кристалів SIC. Якщо у вас є якісь запити або потрібні додаткові деталі, будь ласка, не соромтеся зв’язатися з нами.

Зверніться до телефону # +86-13567891907

Електронна пошта: sales@semicorex.com