Care sunt dificultățile tehnice ale cuptorului de creștere a cristalului SIC

Cuptorul de creștere a cristalului este echipamentul de bază pentru creșterea cristalelor de carbură de siliciu. Este similar cu cuptorul tradițional de creștere a cristalului de siliciu cristalin. Structura cuptorului nu este foarte complicată. Este compus în principal din corpul cuptorului, sistemul de încălzire, mecanismul de transmisie a bobinei, achiziția în vid și sistemul de măsurare, sistemul de cale de gaz, sistemul de răcire, sistemul de control, etc. Condițiile termice și condițiile de proces determină indicatorii cheie, cum ar fi calitatea, dimensiunea și conductivitatea cristalului SIC.

Pe de o parte, temperatura în timpul creșterii cristalelor de carbură de siliciu este foarte mare și nu poate fi monitorizată, astfel încât principala dificultate constă în procesul în sine. Principalele dificultăți sunt următoarele:

(1) Dificultate în controlul câmpului termic: Monitorizarea camerei închise la temperaturi înalte este dificilă și incontrolabilă. Spre deosebire de echipamentele tradiționale de creștere a cristalelor de tracțiune bazată pe siliciu, care are un grad ridicat de automatizare, iar procesul de creștere a cristalului poate fi observat, controlat și ajustat, cristalele de carbură de siliciu cresc într-un spațiu închis într-un mediu la temperaturi ridicate peste 2.000 ° C, iar temperatura de creștere trebuie controlată precis în timpul producției, ceea ce face ca controlul temperaturii să fie dificil;

(2) Dificultate în controlul formei de cristal: defecte precum micropipele, incluziunile polimorfe și luxațiile sunt predispuse să apară în timpul procesului de creștere și se afectează și evoluează între ele. Micropipele (MPS) sunt defecte de tip prin intermediul de la câțiva microni la zeci de microni și sunt defecte ucigătoare pentru dispozitive. Cristalele unice din carbură de siliciu includ mai mult de 200 de forme de cristal diferite, dar doar câteva structuri de cristal (tip 4h) sunt materialele semiconductoare necesare pentru producție. Transformarea formei de cristal este predispusă să apară în timpul creșterii, rezultând defecte de incluziune polimorfă. Prin urmare, este necesar să se controleze cu precizie parametrii, cum ar fi raportul de siliciu-carbon, gradientul temperaturii de creștere, rata de creștere a cristalelor și presiunea de curgere a aerului. În plus, există un gradient de temperatură în câmpul termic al creșterii cu un singur cristal cu carbură de siliciu, ceea ce duce la stresul intern nativ și la luxațiile rezultate (luxația planului bazal BPD, dislocarea cu șuruburi TSD, dislocarea de margine TED) în timpul creșterii cristalului, afectând astfel calitatea și performanța epitaxiei și dispozitivelor ulterioare.

(3) Dificultate în controlul dopajului: Introducerea impurităților externe trebuie controlată strict pentru a obține un cristal conductiv cu structură dopată direcțional.

(4) Rata de creștere lentă: Rata de creștere a carburii de siliciu este foarte lentă. Materialele convenționale de siliciu au nevoie doar de 3 zile pentru a crește într -o tijă de cristal, în timp ce tijele de cristal de carbură de siliciu au nevoie de 7 zile. Acest lucru duce la eficiența producției de carbură de siliciu în mod natural mai scăzută și la o producție foarte limitată.

Pe de altă parte, parametrii necesari pentru creșterea epitaxială a carburii de siliciu sunt extrem de mari, inclusiv etanșitatea echipamentului, stabilitatea presiunii gazelor în camera de reacție, controlul precis al timpului de introducere a gazelor, exactitatea raportului de gaz și gestionarea strictă a temperaturii de depunere. În special, odată cu îmbunătățirea ratingului tensiunii dispozitivului, dificultatea de a controla parametrii de bază ai plafonului epitaxial a crescut semnificativ. În plus, pe măsură ce grosimea stratului epitaxial crește, cum să controlezi uniformitatea rezistivității și să reducă densitatea defectelor, asigurând în același timp că grosimea a devenit o altă provocare majoră. În sistemul de control electrificat, este necesar să se integreze senzori și actuatoare de înaltă precizie pentru a se asigura că diverși parametri pot fi controlați exact și stabil. În același timp, optimizarea algoritmului de control este, de asemenea, crucială. Trebuie să poată ajusta strategia de control în timp real în funcție de semnalul de feedback pentru a se adapta la diverse schimbări în procesul de creștere epitaxială a carburii de siliciu.

Semicorex oferă personalizat de înaltă puritateceramicăşigrafitComponente în creșterea cristalului SIC. Dacă aveți întrebări sau aveți nevoie de detalii suplimentare, nu ezitați să luați legătura cu noi.

Telefon de contact # +86-13567891907

E -mail: sales@semhorex.com