ИЗАЗОВИ СИЛИЦОНСКИХ ФАРБИДЕ ФРВАСТИ КРИСТАЛНИХ СТРАНА

Тхепећ за раст кристалаДа ли је основна опрема за узгој кристала силицијума карбида, дељење сличности са традиционалним пећима за раст кристала силицијума. Структура пећи није претерано сложена, пре свега која се састоји од тела пећи, систем грејања, механизма завојнице, систем за усисавање и мерење система, систем за гас, систем за хлађење и систем за хлађење и управљачки систем. Термичко поље и услови процеса у оквиру пећи одређују критичне параметре као што су квалитет, величина и електрична проводљивост кристала силицијум карбида.

С једне стране температура током раста кристала силицијума је изузетно висока и не може се надгледати у реалном времену, тако да примарни изазови леже у самом процесу.Главни изазови су следећи:

(1) Потешкоће у контроли термичког поља: Надгледање у запечаћеној комори са високим температурама је изазовно и неконтролирано. За разлику од традиционалног нивоа заснованог на бази заснованог на силикону, која има високу нивои аутоматизације и омогућава опажене и подесиве процесе раста, кристали силицијум-карбида расту у затвореном окружењу високих температура изнад 2.000 ° Ц, и прецизна контрола температуре потребно је током производње, а то је потребно високо изазовно изазовно;

(2) Изазови контроле структуре кристала: Процес раста је склон недостацима као што су микротубови, полиморфне инклузије и дислокације, који комуницирају и развијају се једни са другима.

Микротубес (МП) су кроз типне мане у распону у величини од неколико микрометара до десетине микрометара и сматрају се оштећењима убица за уређаје; Силиконским карбидним једноструким кристалима укључују преко 200 различитих кристалних структура, али само неколико кристалних структура (4Х тип) су погодни као полуводички материјали за производњу. Трансформације кристалне структуре током раста могу довести до полиморфних оштећења, тако прецизну контролу омјера силицијума до угљеника, градијент температуре раста, стопа раста кристала и параметре протока гаса и параметри тока гаса;

Поред тога, температурни градијенти на термичкој области током силицијумског карбида Појединачни раст кристала у основним унутрашњим стресима и индукованим недостацима, попут дислокације (базалне дислокације БПД, прекривене дислокације ТСД и дислокације ивице ТЕД), које утичу на квалитет и перформансе наредних епотаксијачких слојева и уређаја.

(3) Потешкоће у допинг контроли: Спољне нечистоће морају се строго контролисати да би се остварила усмерене допед проводљиве кристале;

(4) Стопа спорог раста: Стопа раста кристала силицијум карбида је изузетно спора. Иако традиционални силиконски материјали могу да формирају кристалну шипку за само 3 дана, кристалне шипке за силицијум карбида захтевају 7 дана, што резултира инхерентно нижим производном ефикасношћу и строго ограниченом производњом.

С друге стране, параметри заЕпитаксијални раст силицијум карбидасу изузетно строги, укључујући перформансе за бртвљење опреме, стабилност притиска реакције, прецизна контрола времена увођења гаса, тачан однос гаса и строго управљање температурама таложења. Поготово као рејтинг напона уређаја повећавају се, потешкоћа контролисане основне параметре епитакксија значајно повећава се. Поред тога, како се дебљина епитаксијалног слоја повећава, осигуравајући јединствено отпорност током одржавања дебљине и смањење густине оштећења, постало је још један главни изазов.

У систему електричне контроле, потребно је прецизна интеграција сензора и актуатора да се осигура да су сви параметри тачно и стабилно регулисани. Оптимизација контролних алгоритама је такође критична, јер морају бити у могућности да прилагоде контролне стратегије у реалном времену засноване на повратним сигналима да се прилагоде различитим променама током процеса раста цитаксија силицијума.

Кључни изазови у производњи подлоге СИЦ-а:

Са стране понуде заСИЦ пећи за раст кристала, Због фактора, као што су дуготрајни циклуси сертификације опреме, високи трошкови повезани са пребацивањем добављача и ризике стабилности, домаћи добављачи још увек имају опрему за међународне маинстреам сиц произвођачима. Међу њима, међународни водећи произвођачи силицијумског карбида, као што је ВолфСпеед, кохерентан и РОХМ пре свега користе опрему за раст кристала и произведена интерно-кућом, док остали међународни маинстреам силицијумско-карбид произвођачи подлоге првенствено купују опрему за раст кристалног раста и јапански Ниссин Кикаи Цо., Лтд.