Jakie są trudności techniczne pieca wzrostu SIC

Kryształowy piec wzrostu jest podstawowym sprzętem do wzrostu kryształów węglika krzemu. Jest podobny do tradycyjnego krystalicznego kryształowego pieca wzrostu. Struktura pieca nie jest bardzo skomplikowana. Składa się głównie z korpusu pieca, układu grzewczego, mechanizmu przenoszenia cewki, systemu akwizycji i pomiaru próżniowego, układu ścieżki gazowej, układu chłodzenia, układu sterowania itp. Warunki pola termicznego i warunków procesowych określają kluczowe wskaźniki, takie jak jakość, wielkość i przewodnictwo kryształu SIC.

Z jednej strony temperatura podczas wzrostu kryształów węgla krzemu jest bardzo wysoka i nie można jej monitorować, więc główna trudność leży w samym procesie. Główne trudności są następujące:

(1) Trudność w kontroli pola termicznego: Monitorowanie zamkniętej komory wysokiej temperatury jest trudne i niekontrolowane. W przeciwieństwie do tradycyjnego sprzętu do bezpośredniego wzrostu na bazie roztworzy na bazie roztworzy na bazie krzemu, który ma wysoki stopień automatyzacji i można zaobserwować proces wzrostu kryształów, kontrolowany i dostosowywany, kryształy z węglików krzemu rosną w zamkniętej przestrzeni w środowisku o wysokiej temperaturze powyżej 2000 ° C, a temperatura wzrostu musi być precyzyjna kontrolowana podczas produkcji, co utrudnia kontrolę temperatury;

(2) Trudność w kontroli postaci kryształów: wady takie jak mikropipe, inkluzje polimorficzne i zwichnięcia są podatne na proces wzrostu i wpływają na siebie i ewoluują. Mikropipes (MPS) są defektami typu od kilku mikronów do dziesiątek mikronów i są wadami zabójstw dla urządzeń. Pojedyncze kryształy z węglików krzemowych obejmują ponad 200 różnych postaci kryształów, ale tylko kilka struktur krystalicznych (typ 4H) to materiały półprzewodnikowe wymagane do produkcji. Transformacja postaci kryształowej jest podatna na wzrost podczas wzrostu, co powoduje wady włączenia polimorficznego. Dlatego konieczne jest precyzyjnie kontrolowanie parametrów, takich jak stosunek węgla węglowego krzemu, gradient temperatury wzrostu, szybkość wzrostu kryształów i ciśnienie przepływu powietrza. Ponadto istnieje gradient temperatury w polu termicznym wzrostu z węgla krzemu, co prowadzi do natywnego naprężenia wewnętrznego i powstałych zwichnięć (przemieszczenie płaszczyzny płaszczyzny podstawy, przemieszczenie śruby TSD, zwichnięcie krawędzi) podczas wzrostu kryształu, w ten sposób wpływając na jakość i wydajność kolejnych epitacyk.

(3) Trudność w kontroli domieszkowania: Wprowadzenie zanieczyszczeń zewnętrznych musi być ściśle kontrolowane w celu uzyskania kryształu przewodzącego o strukturze domieszkowanej.

(4) Powolna tempo wzrostu: tempo wzrostu węgliku krzemu jest bardzo powolne. Konwencjonalne materiały krzemowe wymagają tylko 3 dni, aby wyrosnąć w kryształowy pręt, podczas gdy kryształowe pręty z węglików krzemowych wymagają 7 dni. Prowadzi to do naturalnie obniżenia wydajności produkcji węglików krzemu i bardzo ograniczonej wydajności.

Z drugiej strony parametry wymagane do wzrostu epitaksyjnego węglika krzemu są wyjątkowo wysokie, w tym szczelność sprzętu, stabilność ciśnienia gazu w komorze reakcyjnej, precyzyjna kontrola czasu wprowadzania gazu, dokładność stosunku gazu i ścisłe zarządzanie temperaturą osadzania. W szczególności, wraz z poprawą oceny napięcia urządzenia, trudność kontrolowania podstawowych parametrów wafla epitaksjalnego znacznie wzrosła. Ponadto, wraz ze wzrostem grubości warstwy epitaksjalnej, jak kontrolować jednolitość rezystywności i zmniejszyć gęstość defektu, jednocześnie zapewnienie grubości stał się kolejnym poważnym wyzwaniem. W zelektryfikowanym systemie sterowania konieczne jest zintegrowanie bardzo precyzyjnych czujników i siłowników, aby zapewnić, że różne parametry mogą być dokładne i stabilne. Jednocześnie kluczowe jest optymalizacja algorytmu kontrolnego. Musi być w stanie dostosować strategię kontroli w czasie rzeczywistym zgodnie z sygnałem sprzężenia zwrotnego, aby dostosować się do różnych zmian w procesie wzrostu epitaxialnego węgla krzemu.

SemiCorex oferuje dostosowane do wysokiej czystościceramicznyIgrafitSkładniki wzrostu kryształów SIC. Jeśli masz jakieś zapytania lub potrzebujesz dodatkowych szczegółów, nie wahaj się z nami skontaktować.

Kontakt telefon # +86-13567891907

E -mail: sales@semicorex.com