De kristal groei oven is de kearn apparatuer foarsilisiumkarbidkristal groei. It is fergelykber mei de tradisjonele kristallijne silisium-klasse kristalgroeiofen. De ovenstruktuer is net heul yngewikkeld. It is benammen gearstald út oven lichem, ferwaarming systeem, coil transmission meganisme, fakuüm akwisysje en mjitting systeem, gas paad systeem, cooling systeem, kontrôle systeem, ensfh It termyske fjild en proses betingsten bepale de kaai yndikatoaren fansilisium carbid kristallykas kwaliteit, grutte, conductivity ensafuorthinne.
Oan de iene kant, de temperatuer ûnder de groei fansilisium carbid kristalis tige heech en kin net kontrolearre wurde. Dêrom, de wichtichste muoite leit yn it proses sels. De wichtichste swierrichheden binne as folget:
(1) Swierrichheid yn termyske fjildkontrôle: De monitoaring fan 'e sletten hege temperatuerholte is lestich en net te kontrolearjen. Oars as de tradisjonele silisium-basearre oplossing direkt-pull kristal groei apparatuer mei in hege graad fan automatisearring en waarneember en kontrolearber kristal groei proses, silisium carbid kristallen groeie yn in sletten romte yn in hege temperatuer omjouwing boppe 2.000 ℃, en de groei temperatuer moat presys regele wurde by produksje, wat temperatuerkontrôle lestich makket;
(2) Swierrichheid yn kristalfoarmkontrôle: mikropipes, polymorphyske ynklúzjes, dislokaasjes en oare defekten binne gefoelich om te foarkommen tidens it groeiproses, en se beynfloedzje en ûntwikkelje elkoar. Micropipes (MP) binne troch-type defekten mei in grutte fan ferskate mikrons oant tsientallen mikrons, dat binne killer defekten fan apparaten. Silisiumkarbid-ienkristallen omfetsje mear dan 200 ferskillende kristalfoarmen, mar mar in pear kristalstruktueren (4H-type) binne de semiconductormaterialen dy't nedich binne foar produksje. Transformaasje fan kristalfoarm is maklik te foarkommen tidens it groeiproses, wat resulteart yn polymorfe ynklúzjedefekten. Dêrom is it needsaaklik om parameters krekt te kontrolearjen lykas silisium-koalstof-ferhâlding, groeitemperatuergradient, kristalgroeisnelheid, en luchtstreamdruk. Dêrnjonken is d'r in temperatuergradient yn it termyske fjild fan ienkristal groei fan silisiumkarbid, dy't liedt ta native ynterne stress en de resultearjende dislokaasjes (basale fleantúchferdieling BPD, screw dislokaasje TSD, edge dislokaasje TED) tidens it kristalgroeiproses, dêrmei beynfloedet de kwaliteit en prestaasjes fan folgjende epitaksy en apparaten.
(3) Schwierige dopingkontrôle: De ynfiering fan eksterne ûnreinheden moat strikt kontrolearre wurde om in konduktyf kristal te krijen mei rjochtingsdoping;
(4) Slow groei taryf: De groei taryf fan silisium carbid is hiel stadich. Tradysjonele silisiummaterialen hawwe mar 3 dagen nedich om te groeien ta in kristalstang, wylst silisiumkarbidkristalstangen 7 dagen nedich binne. Dit liedt ta in natuerlik legere produksje-effisjinsje fan silisiumkarbid en heul beheinde útfier.
Oan 'e oare kant binne de parameters fan epitaksiale groei fan silisiumkarbid ekstreem easken, ynklusyf de luchtdichtheid fan' e apparatuer, de stabiliteit fan 'e gasdruk yn' e reaksjekeamer, de krekte kontrôle fan 'e gasyntroduksjetiid, de krektens fan it gas ferhâlding, en it strange behear fan de deposition temperatuer. Benammen mei de ferbettering fan it nivo fan spanningsferset fan it apparaat is de muoite om de kearnparameters fan 'e epitaksiale wafer te kontrolearjen signifikant tanommen. Derneist, mei de tanimming fan 'e dikte fan' e epitaksiale laach, hoe't jo de unifoarmens fan 'e resistiviteit kontrolearje en de defektdichte ferminderje, wylst de dikte garandearje is in oare grutte útdaging wurden. Yn it elektrifisearre kontrôlesysteem is it needsaaklik om sensoren en actuators mei hege presyzje te yntegrearjen om te soargjen dat ferskate parameters krekt en stabyl regele kinne wurde. Tagelyk is de optimalisaasje fan it kontrôlealgoritme ek krúsjaal. It moat de kontrôlestrategy yn realtime oanpasse kinne neffens it feedbacksinjaal om oan te passen oan ferskate feroaringen yn it epitaksiale groeiproses fan silisiumkarbid.
Main swierrichheden ynsilisium carbid substraatfabrikaazje:
Post tiid: Jun-07-2024