Hvad er de tekniske vanskeligheder ved sic krystalvækstovn

Krystallvækstovnen er kerneudstyret til vækst af siliciumcarbidkrystaller. Det svarer til den traditionelle krystallinske silicium-kvalitet krystalvækstovn. Ovnstrukturen er ikke særlig kompliceret. Det er hovedsageligt sammensat af ovnlegemet, varmesystemet, spiraltransmissionsmekanismen, vakuumindsamling og målesystem, gassti -system, kølesystem, kontrolsystem osv. Det termiske felt og procesbetingelser bestemmer de vigtigste indikatorer, såsom kvaliteten, størrelsen og ledningsevnen for SIC -krystalen.

På den ene side er temperaturen under væksten af ​​siliciumcarbidkrystaller meget høj og kan ikke overvåges, så den største vanskelighed ligger i selve processen. De største vanskeligheder er som følger:

(1) Sværhedsgrad i termisk feltkontrol: Overvågningen af ​​det lukkede højtemperaturkammer er vanskeligt og ukontrollerbart. I modsætning til traditionel siliciumbaseret opløsningsbaseret direkte-pull-krystalvækstudstyr, der har en høj grad af automatisering, og krystalvækstprocessen kan observeres, kontrolleres og justeres, skal siliciumcarbidkrystaller vokse i et lukket rum i et højtemperaturmiljø over 2.000 ° C, og væksttemperaturen skal kontrolleres præcist under produktionen, hvilket gør temperaturkontrol vanskelig;

(2) Sværhedsgrad i krystalformkontrol: defekter såsom mikropiper, polymorfe indeslutninger og dislokationer er tilbøjelige til at forekomme under vækstprocessen, og de påvirker og udvikler sig med hinanden. Mikropiper (MPS) er gennem defekter af typen, der spænder fra et par mikron til titusinder af mikron i størrelse og er morderdefekter for enheder. Siliciumcarbid -enkeltkrystaller inkluderer mere end 200 forskellige krystalformer, men kun et par krystalstrukturer (4H -type) er de halvledermaterialer, der kræves til produktion. Krystalformtransformation er tilbøjelig til at forekomme under vækst, hvilket resulterer i polymorfe inkluderingsfejl. Derfor er det nødvendigt at nøjagtigt kontrollere parametre, såsom silicium-carbon-forholdet, væksttemperaturgradient, krystalvæksthastighed og luftstrømtryk. Derudover er der en temperaturgradient i det termiske felt af siliciumcarbid enkelt krystalvækst, hvilket fører til indfødt intern stress og de resulterende dislokationer (basal plan dislokation BPD, skruedislokation TSD, kantdislokation TED) under krystalvækst og derved påvirker kvaliteten og ydeevnen af ​​den efterfølgende epitaxy og enheder.

(3) Sværhedsgrad ved dopingkontrol: Indførelsen af ​​eksterne urenheder skal kontrolleres strengt for at opnå en ledende krystal med retningsbestemt dopet struktur.

(4) Langsom vækstrate: Væksthastigheden for siliciumcarbid er meget langsom. Konventionelle siliciummaterialer har kun brug for 3 dage for at vokse til en krystalstang, mens siliciumcarbidkrystallstænger har brug for 7 dage. Dette fører til naturligt lavere siliciumcarbidproduktionseffektivitet og meget begrænset output.

På den anden side er de parametre, der kræves til siliciumcarbidepitaksialvækst, ekstremt høj, herunder udstyrets lufttæthed, stabiliteten af ​​gastrykket i reaktionskammeret, den nøjagtige kontrol af gasintroduktionstiden, nøjagtigheden af ​​gasforholdet og den strenge håndtering af deponeringstemperaturen. Især med forbedringen af ​​enhedens spændingsvurdering er vanskeligheden med at kontrollere kerneparametrene for den epitaksiale skive steget markant. Efterhånden som tykkelsen af ​​det epitaksiale lag øges, hvordan man kontrollerer ensartetheden af ​​resistiviteten og reducerer defektdensiteten, samtidig med at tykkelsen er blevet en anden stor udfordring. I det elektrificerede kontrolsystem er det nødvendigt at integrere sensorer og aktuatorer med høj præcision for at sikre, at forskellige parametre kan kontrolleres nøjagtigt og stabilt. På samme tid er optimering af kontrolalgoritmen også afgørende. Det skal være i stand til at justere kontrolstrategien i realtid i henhold til feedbacksignalet for at tilpasse sig forskellige ændringer i siliciumcarbidepitaksial vækstproces.

Semicorex tilbyder tilpasset høj renhedkeramiskoggrafitKomponenter i SIC -krystalvækst. Hvis du har nogen forespørgsler eller har brug for yderligere detaljer, så tøv ikke med at komme i kontakt med os.

Kontakt telefon # +86-13567891907

E -mail: sales@semicorex.com