Каковы технические трудности печи роста кристаллов SIC

Печь роста кристаллов является основным оборудованием для роста кристаллов карбида кремния. Он похож на традиционную печь кристаллического кремниевого качества. Структура печи не очень сложна. Он в основном состоит из корпуса печи, системы отопления, механизма передачи катушки, системы сбора вакуума и измерения, системы газа, системы охлаждения, системы управления и т. Д. Условия теплового поля и процесса определяют ключевые показатели, такие как качество, размер и проводимость кристалля SIC.

С одной стороны, температура во время роста кристаллов карбида кремния очень высока и не может контролироваться, поэтому основная трудность заключается в самом процессе. Основные трудности заключаются в следующем:

(1) Сложность в управлении тепловым полем: мониторинг закрытой высокотемпературной камеры сложный и неконтролируемый. В отличие от традиционного кремния на основе растворов на основе растворов на основе прямого оборудования для прямых кристаллов, которое имеет высокую степень автоматизации, и процесс роста кристаллов может наблюдаться, контролируемые и скорректированные кристаллы карбида кремния растут в замкнутом пространстве в высокотемпературной среде выше 2000 ° C, а температура роста должна точно контролироваться во время производства, что затрудняет контроль температуры;

(2) Сложность в контроле кристаллической формы: такие дефекты, как микропипы, полиморфные включения и дислокации, склонны возникать в процессе роста, и они влияют и развиваются друг с другом. Микропипы (MPS) имеют дефекты через тип в диапазоне от нескольких микрон до десятков микрон по размеру и являются дефектами убийц для устройств. Монокристаллы из карбида кремния включают в себя более 200 различных кристаллических форм, но только несколько кристаллических структур (тип 4H) - это полупроводниковые материалы, необходимые для производства. Трансформация кристаллической формы склонна происходить во время роста, что приводит к дефектам полиморфного включения. Следовательно, необходимо точно контролировать параметры, такие как соотношение кремниевого углерода, градиент температуры роста, скорость роста кристаллов и давление воздушного потока. Кроме того, существует градиент температуры в термическом поле роста монокристаллов кремниевого карбида, что приводит к нативному внутреннему напряжению и полученным дислокациям (дислокация базальной плоскости, BPD, винтовой дислокации TSD, Edge Dolocation TED) во время роста кристаллов, тем самым влияя на качество и производительность последующей эпитаксии и оборудования.

(3) Сложность в управлении легированием: введение внешних примесей должно строго контролировать для получения проводящего кристалла с направленной легированной структурой.

(4) Медленная скорость роста: скорость роста карбида кремния очень медленная. Обычным кремниевым материалам требуется всего 3 дня, чтобы вырасти в кристаллический стержень, в то время как кремниевые карбид -кристаллические стержни требуют 7 дней. Это приводит к естественным снижению эффективности производства карбида кремния и очень ограниченной мощности.

С другой стороны, параметры, необходимые для эпитаксиального роста карбида кремния, чрезвычайно высоки, в том числе легкомысленность оборудования, стабильность давления газа в реакционной камере, точный контроль времени введения газа, точность отношения газа и строгое управление температурой осаждения. В частности, с повышением уровня напряжения устройства, сложность управления параметрами ядра эпитаксиальной пластины значительно увеличилась. Кроме того, по мере увеличения толщины эпитаксиального слоя, как контролировать однородность удельного сопротивления и уменьшить плотность дефекта, обеспечивая при этом толщину стала еще одной серьезной проблемой. В электрифицированной системе управления необходимо интегрировать высокие датчики и приводы, чтобы гарантировать, что различные параметры могут быть точно и стабильно контролироваться. В то же время оптимизация алгоритма управления также имеет решающее значение. Он должен быть в состоянии скорректировать стратегию управления в режиме реального времени в соответствии с сигналом обратной связи, чтобы адаптироваться к различным изменениям в процессе эпитаксиального роста кремния карбида.

Semicorex предлагает индивидуальную чистотукерамикаиграфитКомпоненты в росте кристаллов SIC. Если у вас есть какие -либо запросы или вам нужны дополнительные данные, пожалуйста, не стесняйтесь связаться с нами.

Контактный телефон # +86-13567891907

Электронная почта: sales@semicorex.com