Kiselkarbid(SiC) Kristalltillväxtugn

Kristalltillväxt är kärnlänken i produktionen avSilikonkarbidsubstrat, och kärnutrustningen är kristalltillväxtugnen. I likhet med traditionella kristalltillväxtugnar av kiselkvalitet är ugnsstrukturen inte särskilt komplex och består huvudsakligen av en ugnskropp, ett värmesystem, en spolöverföringsmekanism, ett vakuumupptagnings- och mätsystem, ett gasvägsystem, ett kylsystem , ett kontrollsystem, etc., bland vilka termiska fält och processförhållanden bestämmer kvaliteten, storleken, ledningsegenskaperna och andra nyckelindikatorer förKiselkarbidkristaller.

Temperaturen under tillväxten avkiselkarbidkristallerär mycket hög och kan inte övervakas, så den största svårigheten ligger i själva processen.

(1) Termisk fältkontroll är svår: Övervakningen av slutna högtemperaturhåligheter är svår och okontrollerbar. Till skillnad från traditionell kiselbaserad lösning Czochralski kristalltillväxtutrustning, som har en hög grad av automatisering och kristalltillväxtprocessen kan observeras och kontrolleras, växer kiselkarbidkristaller i ett slutet utrymme vid en hög temperatur på över 2 000 °C, och tillväxttemperaturen måste kontrolleras exakt under produktionen. , temperaturkontroll är svårt;

(2) Det är svårt att kontrollera kristallformen: defekter som mikrotubuli, polytypinneslutningar och dislokationer är benägna att inträffa under tillväxtprocessen, och de interagerar och utvecklas med varandra. Mikrorör (MP) är penetrerande defekter med storlekar som sträcker sig från några mikron till tiotals mikron och är dödliga defekter hos enheter; kiselkarbidenkristaller inkluderar mer än 200 olika kristallformer, men endast ett fåtal kristallstrukturer (4H-typ) är Det är ett halvledarmaterial som krävs för produktion. Under tillväxtprocessen är kristallin transformation benägen att inträffa, vilket orsakar inklusionsdefekter av flera typer. Därför är det nödvändigt att noggrant kontrollera parametrar som kisel-kolförhållande, tillväxttemperaturgradient, kristalltillväxthastighet och luftflödestryck. Dessutom, kiselkarbid enkristalltillväxt Det finns en temperaturgradient i det termiska fältet, vilket leder till förekomsten av defekter såsom naturlig inre spänning och resulterande dislokationer (basalplansdislokation BPD, skruvdislokation TSD, kantdislokation TED) under kristallen tillväxtprocess, vilket påverkar efterföljande epitaxi och enheter. kvalitet och prestanda.

(3) Dopingkontroll är svårt: införandet av externa föroreningar måste kontrolleras strikt för att erhålla riktat dopade ledande kristaller;

(4) Långsam tillväxthastighet: Kristalltillväxthastigheten för kiselkarbid är mycket långsam. Det tar bara 3 dagar för traditionellt kiselmaterial att växa till en kristallstav, medan det tar 7 dagar för en kiselkarbidkristallstav. Detta resulterar i en naturlig minskning av produktionseffektiviteten för kiselkarbid. Lägre, produktionen är mycket begränsad.

Å andra sidan är parametrarna för epitaxiell tillväxt av kiselkarbid extremt krävande, inklusive utrustningens lufttäthet, reaktionskammarens tryckstabilitet, den exakta kontrollen av gasinföringstiden, noggrannheten i gasförhållandet och den strikta hantering av deponeringstemperaturen. Speciellt när spänningsnivån för enheter ökar, ökar svårigheten att kontrollera kärnparametrarna för epitaxiella wafers avsevärt.

Dessutom, när tjockleken på det epitaxiella lagret ökar, hur man kontrollerar resistivitetens enhetlighet och minskar defektdensiteten samtidigt som man säkerställer tjockleken har blivit en annan stor utmaning. I elektrifierade styrsystem är det nödvändigt att integrera högprecisionssensorer och ställdon för att säkerställa att olika parametrar kan regleras exakt och stabilt. Samtidigt är optimeringen av styralgoritmen också avgörande. Den måste kunna justera styrstrategin baserat på återkopplingssignaler i realtid för att anpassa sig till olika förändringar i kiselkarbidens epitaxiella tillväxtprocess.

Semicorex erbjuder hög kvalitetkomponenter för SiC-kristalltillväxt. Om du har några frågor eller behöver ytterligare information, tveka inte att kontakta oss.

Kontakta telefonnummer +86-13567891907

E-post: sales@semicorex.com