Die kristalgroei-oond is die kerntoerusting virsilikonkarbiedkristalgroei. Dit is soortgelyk aan die tradisionele kristallyne silikongraad kristalgroei-oond. Die oondstruktuur is nie baie ingewikkeld nie. Dit is hoofsaaklik saamgestel uit oond liggaam, verwarming stelsel, spoel transmissie meganisme, vakuum verkryging en meting stelsel, gas pad stelsel, verkoeling stelsel, beheer stelsel, ens. Die termiese veld en proses toestande bepaal die sleutel aanwysers vansilikonkarbied kristalsoos kwaliteit, grootte, geleidingsvermoë en so aan.
Aan die een kant, die temperatuur tydens die groei vansilikonkarbied kristalis baie hoog en kan nie gemonitor word nie. Daarom lê die grootste probleem in die proses self. Die belangrikste probleme is soos volg:
(1) Moeilikheid in termiese veldbeheer: Die monitering van die geslote hoëtemperatuurholte is moeilik en onbeheerbaar. Anders as die tradisionele silikon-gebaseerde oplossing direkte-trek kristal groei toerusting met 'n hoë mate van outomatisering en waarneembare en beheerbare kristal groei proses, silikon karbied kristalle groei in 'n geslote ruimte in 'n hoë-temperatuur omgewing bo 2,000 ℃, en die groei temperatuur moet presies beheer word tydens produksie, wat temperatuurbeheer moeilik maak;
(2) Moeilikheid met kristalvormbeheer: mikropype, polimorfiese insluitings, ontwrigtings en ander defekte is geneig om tydens die groeiproses te voorkom, en hulle beïnvloed en ontwikkel mekaar. Mikropype (MP) is deur-tipe defekte met 'n grootte van verskeie mikrons tot tientalle mikrons, wat dodelike defekte van toestelle is. Silikonkarbied enkelkristalle sluit meer as 200 verskillende kristalvorms in, maar slegs 'n paar kristalstrukture (4H-tipe) is die halfgeleiermateriale wat vir produksie benodig word. Kristalvormtransformasie vind maklik plaas tydens die groeiproses, wat lei tot polimorfiese insluitingsdefekte. Daarom is dit nodig om parameters soos silikon-koolstofverhouding, groeitemperatuurgradiënt, kristalgroeitempo en lugvloeidruk akkuraat te beheer. Daarbenewens is daar 'n temperatuurgradiënt in die termiese veld van silikonkarbied enkelkristalgroei, wat lei tot inheemse interne spanning en die gevolglike ontwrigtings (basale vlak ontwrigting BPD, skroef ontwrigting TSD, rand ontwrigting TED) tydens die kristalgroei proses, daardeur. wat die kwaliteit en werkverrigting van daaropvolgende epitaksie en toestelle beïnvloed.
(3) Moeilike dopingbeheer: Die inbring van eksterne onsuiwerhede moet streng beheer word om 'n geleidende kristal met rigtinggewende doping te verkry;
(4) Stadige groeitempo: Die groeitempo van silikonkarbied is baie stadig. Tradisionele silikonmateriaal benodig net 3 dae om tot 'n kristalstaaf te groei, terwyl silikonkarbiedkristalstawe 7 dae benodig. Dit lei tot 'n natuurlike laer produksiedoeltreffendheid van silikonkarbied en baie beperkte uitset.
Aan die ander kant is die parameters van silikonkarbied epitaksiale groei uiters veeleisend, insluitend die lugdigtheid van die toerusting, die stabiliteit van die gasdruk in die reaksiekamer, die presiese beheer van die gastoevoertyd, die akkuraatheid van die gas verhouding, en die streng bestuur van die neerslagtemperatuur. In die besonder, met die verbetering van die toestel se spanningsweerstandvlak, het die moeilikheid om die kernparameters van die epitaksiale wafer te beheer aansienlik toegeneem. Daarbenewens, met die toename in die dikte van die epitaksiale laag, hoe om die eenvormigheid van die weerstand te beheer en die defekdigtheid te verminder terwyl die dikte verseker word, het nog 'n groot uitdaging geword. In die geëlektrifiseerde beheerstelsel is dit nodig om hoë-presisie sensors en aktueerders te integreer om te verseker dat verskeie parameters akkuraat en stabiel gereguleer kan word. Terselfdertyd is die optimalisering van die beheeralgoritme ook deurslaggewend. Dit moet die beheerstrategie intyds kan aanpas volgens die terugvoersein om aan te pas by verskeie veranderinge in die silikonkarbied-epitaksiale groeiproses.
Vernaamste probleme insilikonkarbied substraatvervaardiging:
Postyd: Jun-07-2024