Zprávy

Výzvy pec na růstové pece na křemíku

2025-08-18

Thepec na růst krystalůje základní vybavení pro pěstování krystalů karbidu křemíku a sdílí podobnosti s tradičními pecemi na růstové krystaly křemíku. Struktura pece není příliš složitá, primárně sestávající z těla pece, vytápěcího systému, mechanismu pohonu cívky, systému získávání a měření, systém dodávky plynu, chladicího systému a kontrolního systému. Termální pole a procesní podmínky v peci určují kritické parametry, jako je kvalita, velikost a elektrická vodivost krystalů karbidu křemíku.


Silicon Carbide sic crystal growth furnace


Na jedné straně je teplota během růstu krystalů karbidu křemíku extrémně vysoká a nelze ji v reálném čase monitorovat, takže primární výzvy spočívají v samotném procesu.Hlavní výzvy jsou následující:


(1) Obtížnost při ovládání tepelného pole: Monitorování v uzavřené vysokoteplotní komoře je náročné a nekontrolovatelné. Na rozdíl od tradičního zařízení pro růstové krystaly na bázi křemíku na bázi křemíku, které má vysoké úrovně automatizace a umožňuje pozorovatelné a nastavitelné procesy růstu, rostou krystaly křemíkového karbidu v uzavřeném vysokoteplotním prostředí nad 2 000 ° C a během výroby je nutná přesná teplota, což je vysoce náročná na teplotu;


(2) Výzvy kontroly struktury krystalové struktury: Proces růstu je náchylný k defektům, jako jsou mikrotrubičky, polymorfní inkluze a dislokace, které vzájemně interagují a vyvíjejí.


Mikrotubičky (MP) jsou defekty skrz typ v rozmezí od několika mikrometrů po desítky mikrometrů a jsou považovány za defekty zabijáků pro zařízení; Silikonové karbidové monokrystaly zahrnují více než 200 různých krystalových struktur, ale jako polovodičové materiály pro výrobu jsou vhodné pouze několik krystalových struktur (4H typ). Transformace krystalové struktury během růstu mohou vést k defektům polymorfní nečistoty, takže je nutná přesná kontrola poměru křemíku k uhlíku, gradientu růstu teploty, rychlost růstu krystalů a parametry průtoku plynu/tlaku;


Navíc teplotní gradienty v tepelném poli během růstu křemíkového karbidu s jedním krystalem vedou k primárním vnitřním napětím a indukované defekty, jako jsou dislokace (dislokace bazálních rovin BPD, twist dislokace TSD a okrajové dislokace TED), které ovlivňují kvalitu a výkonnost následných epitaxiálních vrstev a zařízení.


(3) Obtížnost při kontrole dopingu: Vnější nečistoty musí být přísně kontrolovány, aby se získaly směrově dopované vodivé krystaly;


(4) Pomalá rychlost růstu: Rychlost růstu krystalu u karbidu křemíku je extrémně pomalá. Zatímco tradiční křemíkové materiály mohou tvořit křišťálovou tyč za pouhé 3 dny, krystalové tyče křemíkového karbidu vyžadují 7 dní, což má za následek ve své podstatě nižší účinnost produkce a vážně omezenou výstup.


Na druhé straně parametry proRůst epitaxiálního karbidu křemíkujsou extrémně přísné, včetně výkonu těsnění zařízení, stability tlaku reakční komory, přesné kontroly doba zavádění plynu, přesného poměru plynu a přísného řízení depoziční teploty. Zejména se zvyšováním hodnocení napětí zařízení se výrazně zvyšuje obtížnost kontroly parametrů epitaxiálních destiček jádra. Navíc se zvyšování tloušťky epitaxiální vrstvy, zajištění jednotného odporu při zachování tloušťky a snížení hustoty defektů se stalo další hlavní výzvou.


V systému elektrického řízení je vyžadována vysoce přesná integrace senzorů a ovladačů, aby se zajistilo, že všechny parametry jsou přesně a stabilně regulovány. Optimalizace řídicích algoritmů je také kritická, protože musí být schopny upravit kontrolní strategie v reálném čase na základě signálů zpětné vazby, aby se přizpůsobily různým změnám během procesu růstu epitaxiálního růstu karbidu křemíku.


Klíčové výzvy ve výrobě substrátu SIC:

The crystal growth furnace is the core equipment for SiC crystal growth


Ze strany nabídky, proSic Crystal Growth Peces, Vzhledem k faktorům, jako jsou zdlouhavé certifikační cykly vybavení, vysoké náklady spojené s dodavateli přepínání a rizika stability, musí domácí dodavatelé dosud dodávat zařízení mezinárodním výrobcům SIC. Mezi nimi se mezi nimi vyvinuli a vyráběli interní a produkovali interní a produkovali interní zařízení, zatímco další mezinárodní mezinárodní výrobci substrátu karbidu na karbidu na karbidu karbidu křemíku, jako jsou Wolfspeed, Coherent a ROHM, nakupují především zařízení na růst krystalu a japonského Nissin Kikai Co., Ltd.


Související novinky
X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept