Piec do wzrostu kryształów węglika krzemu (SiC).

Wzrost kryształów jest podstawowym ogniwem w produkcjiPodłoża z węglika krzemu, a podstawowym wyposażeniem jest piec do wzrostu kryształów. Podobnie jak w przypadku tradycyjnych pieców do wzrostu kryształów na bazie krzemu krystalicznego, konstrukcja pieca nie jest bardzo złożona i składa się głównie z korpusu pieca, układu grzewczego, mechanizmu przenoszącego cewkę, układu pozyskiwania i pomiaru próżni, układu ścieżki gazu, układu chłodzenia , system sterowania itp., wśród których pole termiczne i warunki procesu określają jakość, rozmiar, właściwości przewodzące i inne kluczowe wskaźnikiKryształy węglika krzemu.

Temperatura podczas wzrostukryształy węglika krzemujest bardzo wysoki i nie można go monitorować, zatem główna trudność leży w samym procesie.

(1) Kontrola pola termicznego jest trudna: Monitorowanie zamkniętych wnęk wysokotemperaturowych jest trudne i niekontrolowane. W odróżnieniu od tradycyjnego sprzętu do hodowli kryształów Czochralskiego opartego na krzemie, który charakteryzuje się wysokim stopniem automatyzacji, a proces wzrostu kryształów można obserwować i kontrolować, kryształy węglika krzemu rosną w zamkniętej przestrzeni w wysokiej temperaturze ponad 2000°C, a Podczas produkcji należy dokładnie kontrolować temperaturę wzrostu. , kontrola temperatury jest trudna;

(2) Trudno jest kontrolować formę krystaliczną: defekty, takie jak mikrotubule, wtrącenia wielotypowe i dyslokacje, są podatne na występowanie w procesie wzrostu, oddziałują i ewoluują ze sobą. Mikrorurki (MP) to defekty penetrujące o rozmiarach od kilku mikronów do kilkudziesięciu mikronów, które są zabójczymi defektami urządzeń; Monokryształy węglika krzemu obejmują ponad 200 różnych form krystalicznych, ale tylko kilka struktur krystalicznych (typu 4H) jest materiałem półprzewodnikowym wymaganym do produkcji. Podczas procesu wzrostu podatna jest na przemianę krystaliczną, powodującą wielotypowe defekty inkluzyjne. Dlatego konieczna jest dokładna kontrola parametrów, takich jak stosunek krzemu do węgla, gradient temperatury wzrostu, szybkość wzrostu kryształów i ciśnienie przepływu powietrza. Ponadto wzrost monokryształu węglika krzemu. W polu termicznym występuje gradient temperatury, co prowadzi do istnienia defektów, takich jak naturalne naprężenia wewnętrzne i wynikające z nich dyslokacje (przemieszczenie płaszczyzny podstawowej BPD, przemieszczenie śrubowe TSD, przemieszczenie krawędzi TED) podczas kryształu proces wzrostu, wpływając w ten sposób na późniejszą epitaksję i urządzenia. jakość i wydajność.

(3) Kontrola dopingu jest trudna: wprowadzanie zanieczyszczeń zewnętrznych musi być ściśle kontrolowane, aby uzyskać kierunkowo domieszkowane kryształy przewodzące;

(4) Powolne tempo wzrostu: Tempo wzrostu kryształów węglika krzemu jest bardzo powolne. Tradycyjny materiał krzemowy potrzebuje tylko 3 dni, aby wyrosnąć na kryształowy pręt, podczas gdy krystaliczny pręt z węglika krzemu zajmuje 7 dni. Powoduje to naturalny spadek wydajności produkcji węglika krzemu. Niższy, produkcja jest bardzo ograniczona.

Z drugiej strony parametry wzrostu epitaksjalnego węglika krzemu są niezwykle wymagające, w tym szczelność sprzętu, stabilność ciśnienia w komorze reakcyjnej, precyzyjna kontrola czasu wprowadzania gazu, dokładność stosunku gazu i ścisłe zarządzanie temperaturą osadzania. Zwłaszcza wraz ze wzrostem poziomu napięcia urządzeń znacznie wzrasta trudność kontrolowania parametrów rdzenia płytek epitaksjalnych.

Ponadto, wraz ze wzrostem grubości warstwy epitaksjalnej, kolejnym poważnym wyzwaniem jest kontrolowanie równomierności rezystywności i zmniejszanie gęstości defektów przy jednoczesnym zapewnieniu odpowiedniej grubości. W zelektryfikowanych systemach sterowania konieczna jest integracja precyzyjnych czujników i elementów wykonawczych, aby zapewnić dokładną i stabilną regulację różnych parametrów. Jednocześnie kluczowa jest także optymalizacja algorytmu sterowania. Musi mieć możliwość dostosowania strategii sterowania w oparciu o sygnały zwrotne w czasie rzeczywistym, aby dostosować się do różnych zmian w procesie epitaksjalnego wzrostu węglika krzemu.

Semicorex oferuje wysoką jakośćskładniki do wzrostu kryształów SiC. Jeśli masz jakiekolwiek pytania lub potrzebujesz dodatkowych szczegółów, nie wahaj się z nami skontaktować.

Numer telefonu kontaktowego +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com