Was sind die technischen Schwierigkeiten des SIC -Kristallwachstumsofens

Der Kristallwachstumsofen ist die Kernausrüstung für das Wachstum von Siliziumkarbidkristallen. Es ähnelt dem traditionellen kristallinen Kristallwachstumsofen von kristallinen Kristallqualität. Die Ofenstruktur ist nicht sehr kompliziert. Es besteht hauptsächlich aus Ofenkörper, Heizsystem, Spulenübertragungsmechanismus, Vakuumerfassung und Messsystem, Gaspfadsystem, Kühlsystem, Kontrollsystem usw. Die Wärmefeld- und Prozessbedingungen bestimmen die Schlüsselindikatoren wie Qualität, Größe und Leitfähigkeit des SIC -Kristalls.

Einerseits ist die Temperatur während des Wachstums von Siliziumkarbidkristallen sehr hoch und kann nicht überwacht werden, sodass die Hauptschwierigkeit dabei ist. Die Hauptschwierigkeiten sind wie folgt:

(1) Schwierigkeit bei der thermischen Feldkontrolle: Die Überwachung der geschlossenen Hochtemperaturkammer ist schwierig und unkontrollierbar. Im Gegensatz zu herkömmlichen Lösungsbasis-Basis-Direkt-Pull-Kristallwachstumsgeräten, die einen hohen Grad an Automatisierung aufweist und der Kristallwachstumsprozess beobachtet, kontrolliert und angepasst werden, wachsen Siliziumkarbidkristalle in einem geschlossenen Raum in einer Hochtemperaturumgebung über 2.000 ° C, und die Wachstumstemperatur muss während der Produktion genau gesteuert werden, was die temperaturregelmäßige Kontrolle schwer macht.

(2) Schwierigkeit bei der Kristallformkontrolle: Defekte wie Mikropipes, polymorphe Einschlüsse und Versetzungen sind während des Wachstumsprozesses anfällig und sie beeinflussen und entwickeln sich miteinander. Mikropipes (MPS) sind durch ein paar Mikrometer bis zu zehn Mikrometern in Größe und sind Killerfehler für Geräte. Ein einzelne Kristalle von Siliziumcarbid umfassen mehr als 200 verschiedene Kristallformen, aber nur wenige Kristallstrukturen (4H -Typ) sind die für die Produktion erforderlichen Halbleitermaterialien. Die Kristallform -Transformation ist anfällig für das Wachstum, was zu polymorphen Einschlussfehlern führt. Daher ist es notwendig, Parameter wie das Verhältnis von Silizium-Kohlenstoff, Wachstumstemperaturgradienten, Kristallwachstumsrate und Luftstromdruck genau zu kontrollieren. Darüber hinaus gibt es einen Temperaturgradienten im thermischen Feld des Einkristallwachstums von Siliziumkarbid, was zu einer nativen internen Spannung und den daraus resultierenden Versetzungen (Basalebene -Luxation BPD, Schraubverletzungen TSD, Kantenverletzungen) während des Kristallwachstums führt, wodurch die Qualität und Leistung der nachfolgenden Epitaxe und der Devithone beeinflusst wird.

(3) Schwierigkeit bei der Dopingkontrolle: Die Einführung externer Verunreinigungen muss streng kontrolliert werden, um einen leitenden Kristall mit gerichtlich dotierter Struktur zu erhalten.

(4) langsame Wachstumsrate: Die Wachstumsrate von Siliziumcarbid ist sehr langsam. Herkömmliche Siliziummaterialien benötigen nur 3 Tage, um zu einem Kristallstab zu wachsen, während Siliziumkarbidkristallstangen 7 Tage benötigen. Dies führt zu natürlich geringeren Siliziumkarbidproduktionseffizienz und einer sehr begrenzten Leistung.

Andererseits sind die für das Siliziumcarbid -Epitaxialwachstum erforderlichen Parameter extrem hoch, einschließlich der luftdichten Ausrüstung, der Stabilität des Gasdrucks in der Reaktionskammer, der genauen Kontrolle der Gaseinführungszeit, der Genauigkeit des Gasverhältnisses und der strengen Behandlung der Ablagerungstemperatur. Insbesondere bei der Verbesserung der Spannungsbewertung des Geräts hat die Schwierigkeit, die Kernparameter des epitaxialen Wafers zu steuern, erheblich zugenommen. Mit zunehmender Dicke der epitaxialen Schicht steigt die Kontrolle der Gleichmäßigkeit des Widerstands und die Verringerung der Defektdichte gleichzeitig, während sichergestellt wird, dass die Dicke zu einer weiteren großen Herausforderung geworden ist. Im elektrifizierten Steuerungssystem ist es erforderlich, hochpräzise Sensoren und Aktuatoren zu integrieren, um sicherzustellen, dass verschiedene Parameter genau und stabil kontrolliert werden können. Gleichzeitig ist auch die Optimierung des Kontrollalgorithmus von entscheidender Bedeutung. Es muss in der Lage sein, die Kontrollstrategie in Echtzeit gemäß dem Feedback -Signal anzupassen, um sich an verschiedene Veränderungen des epitaxialen Wachstumsprozesses von Siliziumcarbid anzupassen.

Semicorex bietet hochpurige AnpassungenKeramikUndGraphitKomponenten im SIC -Kristallwachstum. Wenn Sie Anfragen haben oder zusätzliche Details benötigen, zögern Sie bitte nicht, sich mit uns in Verbindung zu setzen.

Wenden Sie sich an Telefon # +86-13567891907

E -Mail: sales@semicorex.com