Lò tăng trưởng tinh thể silicon cacbua (SiC)

Sự phát triển của tinh thể là mắt xích cốt lõi trong quá trình sản xuấtChất nền cacbua silic, và thiết bị cốt lõi là lò tăng trưởng tinh thể. Tương tự như các lò tăng trưởng tinh thể cấp silicon tinh thể truyền thống, cấu trúc lò không phức tạp lắm và chủ yếu bao gồm thân lò, hệ thống gia nhiệt, cơ cấu truyền cuộn dây, hệ thống đo và thu thập chân không, hệ thống đường dẫn khí, hệ thống làm mát , một hệ thống điều khiển, v.v., trong đó trường nhiệt và các điều kiện xử lý xác định chất lượng, kích thước, tính chất dẫn điện và các chỉ số chính khác củaTinh thể cacbua silic.

Nhiệt độ trong quá trình sinh trưởng củatinh thể cacbua silicrất cao và không thể theo dõi được nên khó khăn chính nằm ở chính quy trình đó.

(1) Khó kiểm soát trường nhiệt: Việc giám sát các khoang nhiệt độ cao kín rất khó và không thể kiểm soát được. Khác với thiết bị tăng trưởng tinh thể Czochralski dựa trên silicon truyền thống, có mức độ tự động hóa cao và quá trình tăng trưởng tinh thể có thể được quan sát và kiểm soát, các tinh thể silicon cacbua phát triển trong không gian kín ở nhiệt độ cao trên 2.000°C, và nhiệt độ tăng trưởng cần phải được kiểm soát chính xác trong quá trình sản xuất. , việc kiểm soát nhiệt độ rất khó khăn;

(2) Rất khó để kiểm soát dạng tinh thể: các khiếm khuyết như vi ống, tạp chất đa hình và sự sai lệch dễ xảy ra trong quá trình tăng trưởng và chúng tương tác và tiến hóa với nhau. Micropipes (MP) là những khuyết tật xuyên thấu có kích thước từ vài micron đến hàng chục micron và là những khuyết tật nguy hiểm của thiết bị; Các tinh thể đơn silicon cacbua bao gồm hơn 200 dạng tinh thể khác nhau, nhưng chỉ có một số cấu trúc tinh thể (loại 4H) là vật liệu bán dẫn cần thiết cho sản xuất. Trong quá trình tăng trưởng, sự biến đổi tinh thể dễ xảy ra, gây ra các khuyết tật bao gồm nhiều loại. Do đó, cần kiểm soát chính xác các thông số như tỷ lệ silicon-carbon, gradient nhiệt độ tăng trưởng, tốc độ tăng trưởng tinh thể và áp suất dòng khí. Ngoài ra, sự phát triển của tinh thể đơn cacbua silic Có một gradient nhiệt độ trong trường nhiệt, dẫn đến sự tồn tại của các khuyết tật như ứng suất bên trong tự nhiên và dẫn đến sự sai lệch (sự dịch chuyển mặt phẳng cơ bản BPD, sự dịch chuyển trục vít TSD, sự dịch chuyển cạnh TED) trong quá trình kết tinh. quá trình tăng trưởng, do đó ảnh hưởng đến quá trình epitaxy và thiết bị tiếp theo. chất lượng và hiệu suất.

(3) Việc kiểm soát doping rất khó khăn: việc đưa tạp chất bên ngoài vào phải được kiểm soát chặt chẽ để thu được các tinh thể dẫn điện pha tạp định hướng;

(4) Tốc độ tăng trưởng chậm: Tốc độ tăng trưởng tinh thể của cacbua silic rất chậm. Chỉ mất 3 ngày để vật liệu silicon truyền thống phát triển thành thanh pha lê, trong khi phải mất 7 ngày để thanh tinh thể cacbua silic. Điều này dẫn đến hiệu quả sản xuất cacbua silic giảm một cách tự nhiên. Thấp hơn, sản lượng rất hạn chế.

Mặt khác, các thông số tăng trưởng epiticular cacbua silic cực kỳ khắt khe, bao gồm độ kín khí của thiết bị, độ ổn định áp suất của buồng phản ứng, kiểm soát chính xác thời gian đưa khí vào, độ chính xác của tỷ lệ khí và yêu cầu nghiêm ngặt. quản lý nhiệt độ lắng đọng. Đặc biệt khi mức điện áp của các thiết bị tăng lên thì độ khó trong việc kiểm soát các thông số cốt lõi của tấm wafer epiticular tăng lên đáng kể.

Ngoài ra, khi độ dày của lớp epiticular tăng lên, làm thế nào để kiểm soát tính đồng nhất của điện trở suất và giảm mật độ khuyết tật trong khi vẫn đảm bảo độ dày đã trở thành một thách thức lớn khác. Trong các hệ thống điều khiển điện khí hóa, cần tích hợp các cảm biến và bộ truyền động có độ chính xác cao để đảm bảo các thông số khác nhau có thể được điều chỉnh chính xác và ổn định. Đồng thời, việc tối ưu hóa thuật toán điều khiển cũng rất quan trọng. Nó cần có khả năng điều chỉnh chiến lược điều khiển dựa trên tín hiệu phản hồi trong thời gian thực để thích ứng với những thay đổi khác nhau trong quá trình tăng trưởng epiticular silicon cacbua.

Semicorex cung cấp chất lượng caothành phần cho sự phát triển tinh thể SiC. Nếu bạn có bất kỳ thắc mắc hoặc cần thêm chi tiết, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi.

Số điện thoại liên hệ +86-13567891907

Email: sales@semicorex.com