Siliciumcarbid(SiC) krystalvækstovn

Krystalvækst er kerneleddet i produktionen afSiliciumcarbid substrater, og kerneudstyret er krystalvækstovnen. I lighed med traditionelle krystalvækstovne af krystallinsk siliciumkvalitet er ovnstrukturen ikke særlig kompleks og består hovedsageligt af et ovnlegeme, et varmesystem, en spoletransmissionsmekanisme, et vakuumopsamlings- og målesystem, et gasbanesystem, et kølesystem , et kontrolsystem osv., hvoriblandt termiske felt- og procesforhold bestemmer kvaliteten, størrelsen, ledende egenskaber og andre nøgleindikatorer forSiliciumcarbid krystaller.

Temperaturen under væksten afsiliciumcarbid krystallerer meget høj og kan ikke overvåges, så den største vanskelighed ligger i selve processen.

(1) Termisk feltkontrol er vanskelig: Overvågningen af ​​lukkede højtemperaturhulrum er vanskelig og ukontrollerbar. Forskelligt fra traditionel siliciumbaseret løsning Czochralski krystalvækstudstyr, som har en høj grad af automatisering, og krystalvækstprocessen kan observeres og kontrolleres, vokser siliciumcarbidkrystaller i et lukket rum ved en høj temperatur på over 2.000°C, og væksttemperaturen skal kontrolleres præcist under produktionen. , temperaturkontrol er vanskelig;

(2) Det er vanskeligt at kontrollere krystalformen: defekter såsom mikrotubuli, polytype-indeslutninger og dislokationer er tilbøjelige til at forekomme under vækstprocessen, og de interagerer og udvikler sig med hinanden. Mikrorør (MP) er gennemtrængende defekter med størrelser fra nogle få mikron til titusinder af mikrometer og er dræbende defekter i enheder; siliciumcarbid-enkeltkrystaller omfatter mere end 200 forskellige krystalformer, men kun få krystalstrukturer (4H-type) er. Det er et halvledermateriale, der kræves til produktion. Under vækstprocessen er krystallinsk transformation tilbøjelig til at forekomme, hvilket forårsager multi-type inklusionsdefekter. Derfor er det nødvendigt nøjagtigt at kontrollere parametre såsom silicium-carbon-forhold, væksttemperaturgradient, krystalvæksthastighed og luftstrømstryk. Hertil kommer siliciumcarbid-enkeltkrystalvækst. Der er en temperaturgradient i det termiske felt, som fører til eksistensen af ​​defekter såsom naturlig intern stress og resulterende dislokationer (basalplandislokation BPD, skruedislokation TSD, kantdislokation TED) under krystallen vækstproces, hvilket påvirker efterfølgende epitaksi og enheder. kvalitet og ydeevne.

(3) Dopingkontrol er vanskelig: indførelsen af ​​eksterne urenheder skal kontrolleres strengt for at opnå retningsbestemt doterede ledende krystaller;

(4) Langsom væksthastighed: Krystalvæksthastigheden for siliciumcarbid er meget langsom. Det tager kun 3 dage for traditionelt siliciummateriale at vokse til en krystalstav, mens det tager 7 dage for en siliciumkarbidkrystalstav. Dette resulterer i et naturligt fald i produktionseffektiviteten af ​​siliciumcarbid. Lavere, output er meget begrænset.

På den anden side er parametrene for siliciumcarbid epitaksial vækst ekstremt krævende, herunder udstyrets lufttæthed, trykstabiliteten af ​​reaktionskammeret, den præcise kontrol af gasindføringstiden, nøjagtigheden af ​​gasforholdet og den strenge styring af aflejringstemperaturen. Især når spændingsniveauet for enheder stiger, øges vanskeligheden ved at kontrollere kerneparametrene for epitaksiale wafere betydeligt.

Desuden, efterhånden som tykkelsen af ​​det epitaksiale lag øges, er det blevet en anden stor udfordring, hvordan man kontrollerer ensartetheden af ​​resistivitet og reducerer defektdensiteten, mens man sikrer tykkelsen. I elektrificerede styresystemer er det nødvendigt at integrere højpræcisionssensorer og aktuatorer for at sikre, at forskellige parametre kan reguleres nøjagtigt og stabilt. Samtidig er optimeringen af ​​styrealgoritmen også afgørende. Det skal være i stand til at justere kontrolstrategien baseret på feedback-signaler i realtid for at tilpasse sig forskellige ændringer i siliciumcarbid-epitaksial vækstprocessen.

Semicorex tilbyder høj kvalitetkomponenter til SiC krystalvækst. Hvis du har spørgsmål eller brug for yderligere detaljer, så tøv ikke med at kontakte os.

Kontakt telefon # +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com