Печката за раст на кристалите е основната опрема засилициум карбидраст на кристали. Слично е на традиционалната печка за раст на кристали со кристален силикон. Структурата на печката не е многу комплицирана. Главно е составен од тело на печката, систем за греење, механизам за пренос на серпентина, систем за стекнување и мерење на вакуум, систем за патека на гас, систем за ладење, систем за контрола итн. Термичкото поле и условите на процесот ги одредуваат клучните индикатори насилициум карбид кристалкако квалитет, големина, спроводливост и така натаму.
Од една страна, температурата за време на растот насилициум карбид кристале многу висока и не може да се следи. Затоа, главната тешкотија лежи во самиот процес. Главните тешкотии се како што следува:
(1) Тешкотии во контролата на термичкото поле: Следењето на затворената високотемпературна празнина е тешко и неконтролирано. Различно од традиционалното решение засновано на силикон, опремата за раст на кристали со директно повлекување со висок степен на автоматизација и набљудувачки и контролиран процес на раст на кристалите, кристалите од силициум карбид растат во затворен простор во средина со висока температура над 2.000℃ и температурата на раст треба прецизно да се контролира за време на производството, што ја отежнува контролата на температурата;
(2) Тешкотии во контролата на формата на кристалот: микроцевките, полиморфните подмножества, дислокациите и другите дефекти се склони да се појават за време на процесот на растење, и тие влијаат и еволуираат еден на друг. Микроцевките (MP) се дефекти од типот на прекумерна големина со големина од неколку микрони до десетици микрони, кои се убиствени дефекти на уредите. Монокристалите од силициум карбид вклучуваат повеќе од 200 различни кристални форми, но само неколку кристални структури (тип 4H) се полупроводнички материјали потребни за производство. Трансформацијата на кристалната форма лесно се случува за време на процесот на раст, што резултира со дефекти на полиморфна инклузија. Затоа, неопходно е прецизно да се контролираат параметрите како што се односот силикон-јаглерод, градиентот на температурата на раст, стапката на раст на кристалите и притисокот на протокот на воздух. Дополнително, постои температурен градиент во термалното поле на растот на еднокристалот на силициум карбид, што доведува до внатрешен внатрешен стрес и резултирачките дислокации (дислокација на базалната рамнина BPD, дислокација на завртката TSD, дислокација на работ TED) за време на процесот на раст на кристалите, со што кои влијаат на квалитетот и перформансите на последователните епитаксии и уреди.
(3) Тешка контрола на допинг: Воведувањето на надворешни нечистотии мора строго да се контролира за да се добие спроводлив кристал со насочен допинг;
(4) Бавна стапка на раст: Стапката на раст на силициум карбид е многу бавна. На традиционалните силиконски материјали им требаат само 3 дена за да прераснат во кристална прачка, додека на кристалните прачки од силициум карбид им требаат 7 дена. Ова води до природно помала производна ефикасност на силициум карбид и многу ограничено производство.
Од друга страна, параметрите на епитаксијалниот раст на силициум карбид се исклучително напорни, вклучително и непропустливоста на опремата, стабилноста на притисокот на гасот во комората за реакција, прецизната контрола на времето на внесување гас, точноста на гасот. сооднос и строго управување со температурата на таложење. Особено, со подобрувањето на нивото на отпорност на напон на уредот, тешкотијата за контролирање на основните параметри на епитаксијалната обланда значително се зголеми. Дополнително, со зголемувањето на дебелината на епитаксијалниот слој, како да се контролира униформноста на отпорноста и да се намали густината на дефектот, а истовремено да се обезбеди дебелина стана уште еден голем предизвик. Во електрифицираниот контролен систем, неопходно е да се интегрираат високопрецизни сензори и актуатори за да се осигура дека различните параметри можат прецизно и стабилно да се регулираат. Во исто време, оптимизацијата на контролниот алгоритам е исто така клучна. Треба да може да ја прилагоди контролната стратегија во реално време според сигналот за повратни информации за да се прилагоди на различни промени во процесот на епитаксијален раст на силициум карбид.
Главните тешкотии восупстрат од силициум карбидпроизводство:
Време на објавување: Јуни-07-2024 година