Печь для выращивания кристаллов карбида кремния (SiC)

Рост кристаллов является основным звеном в производствеПодложки из карбида кремния, а основным оборудованием является печь для выращивания кристаллов. Подобно традиционным печам для выращивания кристаллов кристаллического кремния, конструкция печи не очень сложна и в основном состоит из корпуса печи, системы нагрева, механизма передачи катушки, системы сбора и измерения вакуума, системы газового тракта, системы охлаждения. , система управления и т. д., среди которых тепловое поле и условия процесса определяют качество, размер, проводящие свойства и другие ключевые показателиКристаллы карбида кремния.

Температура во время ростакристаллы карбида кремнияочень высока и не поддается контролю, поэтому основная трудность заключается в самом процессе.

(1) Контроль теплового поля затруднен: мониторинг закрытых высокотемпературных полостей затруднен и неконтролируем. В отличие от традиционного оборудования для выращивания кристаллов Чохральского на основе кремния, которое имеет высокую степень автоматизации, а процесс роста кристаллов можно наблюдать и контролировать, кристаллы карбида кремния растут в закрытом пространстве при высокой температуре, превышающей 2000°C. Во время производства необходимо точно контролировать температуру роста. , контроль температуры затруднен;

(2) Форму кристалла трудно контролировать: в процессе роста склонны возникать такие дефекты, как микротрубочки, политипные включения и дислокации, они взаимодействуют и развиваются друг с другом. Микротрубы (МП) представляют собой сквозные дефекты размером от нескольких микрон до десятков микрон и являются фатальными дефектами устройств; Монокристаллы карбида кремния включают более 200 различных кристаллических форм, но только несколько кристаллических структур (тип 4H) представляют собой полупроводниковый материал, необходимый для производства. В процессе роста склонна происходить кристаллическая трансформация, вызывающая множественные дефекты включений. Поэтому необходимо точно контролировать такие параметры, как соотношение кремния и углерода, градиент температуры роста, скорость роста кристаллов и давление воздушного потока. Кроме того, при росте монокристаллов карбида кремния существует температурный градиент в тепловом поле, что приводит к существованию таких дефектов, как собственное внутреннее напряжение и возникающие в результате дислокации (базальная плоская дислокация BPD, винтовая дислокация TSD, краевая дислокация TED) в процессе выращивания кристалла. процесс роста, тем самым влияя на последующую эпитаксию и устройства. качество и производительность.

(3) Контроль легирования затруднен: для получения направленно легированных проводящих кристаллов необходимо строго контролировать введение посторонних примесей;

(4) Медленная скорость роста: Скорость роста кристаллов карбида кремния очень медленная. Традиционному кремниевому материалу требуется всего 3 дня, чтобы превратиться в кристаллический стержень, тогда как для кристаллического стержня из карбида кремния требуется 7 дней. Это приводит к закономерному снижению эффективности производства карбида кремния. Ниже выход очень ограничен.

С другой стороны, параметры эпитаксиального роста карбида кремния чрезвычайно требовательны, включая герметичность оборудования, стабильность давления реакционной камеры, точный контроль времени введения газа, точность соотношения газов и строгий контроль. управление температурой осаждения. Особенно по мере увеличения уровня напряжения устройств значительно возрастает сложность управления параметрами сердцевины эпитаксиальных пластин.

Кроме того, по мере увеличения толщины эпитаксиального слоя еще одной серьезной проблемой становится то, как контролировать однородность удельного сопротивления и уменьшать плотность дефектов, обеспечивая при этом толщину. В электрифицированных системах управления необходимо интегрировать высокоточные датчики и исполнительные механизмы, чтобы обеспечить точное и стабильное регулирование различных параметров. При этом решающее значение имеет оптимизация алгоритма управления. Необходимо иметь возможность корректировать стратегию управления на основе сигналов обратной связи в режиме реального времени, чтобы адаптироваться к различным изменениям в процессе эпитаксиального роста карбида кремния.

Semicorex предлагает высококачественныекомпоненты для выращивания кристаллов SiC. Если у вас есть какие-либо вопросы или вам нужна дополнительная информация, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам.

Контактный телефон +86-13567891907.

Электронная почта: sales@semicorex.com