Cuptor pentru creșterea cristalelor cu carbură de siliciu (SiC).

Creșterea cristalului este veriga principală în producția deSubstraturi din carbură de siliciu, iar echipamentul de bază este cuptorul de creștere a cristalelor. Similar cu cuptoarele tradiționale de creștere a cristalelor de calitate cu siliciu cristalin, structura cuptorului nu este foarte complexă și constă în principal dintr-un corp de cuptor, un sistem de încălzire, un mecanism de transmisie a bobinei, un sistem de achiziție și măsurare a vidului, un sistem de cale a gazului, un sistem de răcire. , un sistem de control etc., printre care câmpul termic și condițiile de proces determină calitatea, dimensiunea, proprietățile conductoare și alți indicatori cheie aiCristale de carbură de siliciu.

Temperatura în timpul creșteriicristale de carbură de siliciueste foarte mare și nu poate fi monitorizată, deci principala dificultate constă în procesul în sine.

(1) Controlul câmpului termic este dificil: monitorizarea cavităților închise la temperatură înaltă este dificilă și incontrolabilă. Spre deosebire de soluția tradițională pe bază de siliciu, echipamentul de creștere a cristalelor Czochralski, care are un grad ridicat de automatizare și procesul de creștere a cristalului poate fi observat și controlat, cristalele de carbură de siliciu cresc într-un spațiu închis la o temperatură ridicată de peste 2.000°C, iar temperatura de creștere trebuie controlată cu precizie în timpul producției. , controlul temperaturii este dificil;

(2) Este dificil de controlat forma cristalului: defecte precum microtubuli, incluziuni politip și luxații sunt predispuse să apară în timpul procesului de creștere și interacționează și evoluează între ele. Micropipele (MP) sunt defecte penetrante cu dimensiuni care variază de la câțiva microni la zeci de microni și sunt defecte ucigașe ale dispozitivelor; Cristalele simple cu carbură de siliciu includ mai mult de 200 de forme cristaline diferite, dar doar câteva structuri cristaline (tip 4H) sunt. Este un material semiconductor necesar pentru producție. În timpul procesului de creștere, transformarea cristalină este predispusă să aibă loc, provocând defecte de incluziune multitip. Prin urmare, este necesar să se controleze cu precizie parametri precum raportul siliciu-carbon, gradientul de temperatură de creștere, rata de creștere a cristalelor și presiunea fluxului de aer. În plus, creșterea monocristalului de carbură de siliciu Există un gradient de temperatură în câmpul termic, care duce la existența unor defecte precum stresul intern nativ și luxațiile rezultate (luxație în plan bazal BPD, dislocare șurub TSD, dislocare margine TED) în timpul cristalului. procesul de creștere, afectând astfel epitaxia și dispozitivele ulterioare. calitate si performanta.

(3) Controlul dopajului este dificil: introducerea de impurități externe trebuie strict controlată pentru a obține cristale conductoare dopate direcțional;

(4) Rata de creștere lentă: Rata de creștere a cristalelor de carbură de siliciu este foarte lentă. Durează doar 3 zile pentru ca materialul tradițional de siliciu să crească într-o tijă de cristal, în timp ce este nevoie de 7 zile pentru o tijă de cristal cu carbură de siliciu. Acest lucru are ca rezultat o scădere naturală a eficienței producției de carbură de siliciu. Mai jos, producția este foarte limitată.

Pe de altă parte, parametrii creșterii epitaxiale din carbură de siliciu sunt extrem de solicitanți, inclusiv etanșeitatea echipamentului, stabilitatea presiunii din camera de reacție, controlul precis al timpului de introducere a gazului, acuratețea raportului de gaz și strictul managementul temperaturii de depunere. Mai ales pe măsură ce nivelul de tensiune al dispozitivelor crește, dificultatea de a controla parametrii de bază ai plachetelor epitaxiale crește semnificativ.

În plus, pe măsură ce grosimea stratului epitaxial crește, modul de a controla uniformitatea rezistivității și de a reduce densitatea defectului, asigurând în același timp grosimea, a devenit o altă provocare majoră. În sistemele de control electrificate, este necesar să se integreze senzori și dispozitive de acționare de înaltă precizie pentru a se asigura că diferiți parametri pot fi reglați cu precizie și stabilitate. În același timp, optimizarea algoritmului de control este de asemenea crucială. Trebuie să poată ajusta strategia de control pe baza semnalelor de feedback în timp real pentru a se adapta la diferite modificări ale procesului de creștere epitaxială din carbură de siliciu.

Semicorex oferă calitate înaltăcomponente pentru creșterea cristalelor de SiC. Dacă aveți întrebări sau aveți nevoie de detalii suplimentare, vă rugăm să nu ezitați să ne contactați.

Telefon de contact +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com