SIC kristal büyüme fırınının teknik zorlukları nelerdir

Kristal büyüme fırını, silikon karbür kristallerinin büyümesi için çekirdek ekipmandır. Geleneksel kristalli silikon dereceli kristal büyüme fırına benzer. Fırın yapısı çok karmaşık değildir. Esas olarak fırın gövdesi, ısıtma sistemi, bobin iletim mekanizması, vakum edinme ve ölçüm sistemi, gaz yolu sistemi, soğutma sistemi, kontrol sistemi, vb. Termal alan ve işlem koşullarından oluşur.

Bir yandan, silikon karbür kristallerinin büyümesi sırasında sıcaklık çok yüksektir ve izlenemez, bu nedenle ana zorluk sürecin kendisinde yatmaktadır. Ana zorluklar aşağıdaki gibidir:

(1) Termal alan kontrolünde zorluk: Kapalı yüksek sıcaklık odasının izlenmesi zor ve kontrol edilemez. Yüksek derecede otomasyona sahip olan ve kristal büyüme işlemine sahip geleneksel silikon bazlı çözelti bazlı doğrudan pull kristal büyüme ekipmanlarının aksine, kontrol edilebilir ve ayarlanabilir, silikon karbür kristalleri 2.000 ° C'nin üzerindeki yüksek sıcaklık bir ortamda kapalı bir alanda büyür ve büyüme sıcaklığının üretim sırasında tam olarak kontrol edilmesi gerekir; bu da sıcaklık kontrolü zorlaştırır;

(2) Kristal form kontrolündeki zorluk: mikropipler, polimorfik inklüzyonlar ve çıkıklar gibi kusurlar büyüme sürecinde meydana gelmeye eğilimlidir ve birbirlerini etkiler ve gelişir. Mikropipler (MPS), birkaç mikrondan onlarca mikron boyutuna kadar değişen tipte kusurlardır ve cihazlar için katil kusurlardır. Silikon karbür tek kristalleri 200'den fazla farklı kristal formu içerir, ancak üretim için gerekli yarı iletken malzemeler sadece birkaç kristal yapı (4H tip). Kristal form dönüşümü, büyüme sırasında ortaya çıkmaya eğilimlidir, bu da polimorfik inklüzyon kusurlarına neden olur. Bu nedenle, silikon-karbon oranı, büyüme sıcaklığı gradyanı, kristal büyüme hızı ve hava akışı basıncı gibi parametrelerin tam olarak kontrol edilmesi gerekir. Ek olarak, silikon karbür tek kristal büyümesinin termal alanında bir sıcaklık gradyanı vardır, bu da kristal büyüme sırasında doğal iç strese ve sonuçta ortaya çıkan çıkıklara (bazal düzlem çıkık BPD, vida dislokasyonu TSD, kenar çıkığı TED) yol açar, böylece sonraki epitaks ve bakıların kalitesini ve performansını etkiler.

(3) Doping kontrolünde zorluk: Dış safsızlıkların tanıtılması, yönlü katkılı yapıya sahip iletken bir kristal elde etmek için sıkı bir şekilde kontrol edilmelidir.

(4) Yavaş büyüme oranı: Silikon karbürün büyüme oranı çok yavaş. Geleneksel silikon malzemelerin bir kristal çubuğa dönüşmesi için sadece 3 güne ihtiyacı vardır, silikon karbür kristal çubukların 7 güne ihtiyacı vardır. Bu, doğal olarak daha düşük silikon karbür üretim verimliliğine ve çok sınırlı çıktıya yol açar.

Öte yandan, silikon karbür epitaksiyal büyümesi için gereken parametreler, ekipmanın hava geçirmezliği, reaksiyon odasındaki gaz basıncının stabilitesi, gaz giriş süresinin kesin kontrolü, gaz oranının doğruluğu ve biriktirme sıcaklığının katı yönetimi de dahil olmak üzere son derece yüksektir. Özellikle, cihazın voltaj derecelendirmesinin iyileştirilmesiyle, epitaksiyal gofretin çekirdek parametrelerini kontrol etmenin zorluğu önemli ölçüde artmıştır. Ek olarak, epitaksiyal tabakanın kalınlığı arttıkça, dirençin tekdüzeliğinin nasıl kontrol edileceği ve kalınlığın bir başka önemli zorluk haline gelmesini sağlarken kusur yoğunluğunu nasıl azaltacağı. Elektrikli kontrol sisteminde, çeşitli parametrelerin doğru ve stabil bir şekilde kontrol edilebilmesini sağlamak için yüksek hassasiyetli sensörleri ve aktüatörleri entegre etmek gerekir. Aynı zamanda, kontrol algoritmasının optimizasyonu da çok önemlidir. Silikon karbür epitaksiyal büyüme sürecindeki çeşitli değişikliklere uyum sağlamak için geri bildirim sinyaline göre kontrol stratejisini gerçek zamanlı olarak ayarlayabilmelidir.

Semicorex yüksek saflıkta özelleştirilmiş sunarseramikVegrafitSIC kristal büyümesindeki bileşenler. Herhangi bir sorunuz varsa veya ek ayrıntılara ihtiyacınız varsa, lütfen bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin.

İletişim Telefonu # +86-13567891907

E -posta: sales@semicorex.com