1.Silikonkarbiedpoeier dopingtegnologie
Deur 'n gepaste hoeveelheid Ce-element in silikonkarbiedpoeier te doteer, kan die effek van stabiele groei van die enkelkristalvorm van 4H-SiC bereik word. Praktiese ondervinding het getoon dat dotering van Ce-elemente in poeiermateriale die groeikoers van silikonkarbiedkristalle kan verhoog, wat die kristalle vinniger laat groei. Die oriëntasie van silikonkarbied kan beheer word, wat die kristalgroeirigting meer eenvormig en gereeld maak. Dit inhibeer die vorming van onsuiwerhede in kristalle, verminder die vorming van defekte en maak dit makliker om enkelkristalvormkristalle en hoëgehalte-kristalle te verkry. Dit kan die korrosie op die agterkant van die kristal inhibeer en die enkelkristaltempo van die kristal verhoog.
2. Aksiale en radiale temperatuurveldgradiëntbeheertegnologie
Die aksiale temperatuurgradiënt beïnvloed hoofsaaklik die kristalgroeivorm en kristalgroeidoeltreffendheid. 'n Te klein temperatuurgradiënt sal lei tot die verskyning van heterokristalle tydens die kristalgroeiproses en ook die vervoertempo van gasvormige stowwe beïnvloed, wat lei tot 'n afname in die kristalgroeitempo. Gepaste aksiale en radiale temperatuurgradiënte fasiliteer die vinnige groei van SiC-kristalle en handhaaf die stabiliteit van kristalkwaliteit.
3. Basisvlakontwrigting (BPD) beheertegnologie
Die hoofrede vir BPD-defekvorming is dat die skuifspanning in die kristal die kritieke skuifspanning van dieSiC-kristal, wat lei tot die aktivering van die glystelsel. Omdat BPD loodreg op die kristalgroeirigting is, word dit hoofsaaklik tydens die kristalgroeiproses en die latere kristalverkoelingsproses geproduseer.
4. Gasfasekomponentverhoudingregulering en -beheertegnologie
In die kristalgroeiproses is die verhoging van die koolstof-silikon-verhouding en gasfase-komponentverhouding in die groeiomgewing 'n effektiewe maatreël om stabiele groei van 'n enkelkristalvorm te verkry. Omdat 'n hoë koolstof-silikon-verhouding grootstap-koalesensie kan verminder en die oorerwing van groeiinligting op die saadkristaloppervlak kan handhaaf, kan dit polimorfisme onderdruk.
5. Lae-spanning beheer tegnologie
Tydens die kristalgroeiproses kan die teenwoordigheid van spanning veroorsaak dat die interne kristalvlakke vanSiCom te buig, wat lei tot swak kristalkwaliteit en selfs kristalkrake. Boonop kan groot spanning lei tot 'n toename in ontwrigtings in die basisvlak van die wafer. Hierdie defekte kan die epitaksiale laag binnedring tydens die epitaksiale proses, wat die werkverrigting van die toestel in die latere stadium ernstig beïnvloed.
Hier is verskeie metodes om die proses vir die vermindering van spanning binne die kristal te verbeter:
1. Pas die temperatuurveldverspreiding en prosesparameters aan om SiC-enkelvoudigekristalgroeiom voort te gaan onder toestande so na as moontlik aan ewewig.
2. Optimaliseer die kroesiestruktuur en -vorm sodat die kristal so vrylik as moontlik in 'n onbeperkte toestand kan groei.
3. Wat die fiksasie van die saadkristal betref, wysig die fikseringsproses om die verskil in termiese uitbreidingskoëffisiënte tussen die saadkristal en die grafiethouer tydens verhitting te verminder, waardeur interne spanning binne die 4H-SiC-enkelkristal geminimaliseer word. 'n Algemene benadering is om 'n gaping van 2 mm tussen die saadkristal en die grafiethouer te laat.
4. Verander die kristaluitgloeiingsproses deur oondverkoelde uitgloeiing vir die kristal te implementeer. Pas die uitgloeiingstemperatuur en -duur aan om interne spanning binne die kristal ten volle vry te stel.
Vooruitskouend sal hoëgehalte silikonkarbied (SiC) enkelkristalvoorbereidingstegnologie in verskeie sleutelrigtings ontwikkel:
1. Vergroting van wafergrootte: SiC-kristaldiameter het gevorder van aanvanklike millimeters tot huidige 6-duim, 8-duim en selfs groter 12-duim-wafers. Die voorbereiding van groter SiC-kristalle verbeter produksiedoeltreffendheid, verminder koste en voldoen aan die eise van hoëkragtoestelle.
2. Verbetering van kristalgehalte: Hoëgehalte SiC-kristalle is noodsaaklik vir hoëprestasietoestelle. Alhoewel beduidende vordering gemaak is, bestaan defekte soos mikropype, ontwrigtings en onsuiwerhede steeds, wat die toestel se prestasie en betroubaarheid beïnvloed.
3. Vermindering van produksiekoste: Die relatief hoë koste van SiC-kristalvoorbereiding beperk die toepassing daarvan in sekere velde. Kostevermindering kan bereik word deur groeiprosesse te optimaliseer, produksiedoeltreffendheid te verbeter en grondstofkoste te verlaag.
4. Implementering van intelligente vervaardiging: Met vooruitgang in KI en groot data, sal SiC-kristalgroeitegnologie toenemend intelligensie omhels. Intydse monitering en beheer via sensors en outomatiese beheerstelsels verbeter prosesstabiliteit en beheerbaarheid. Terselfdertyd optimaliseer die benutting van groot data-analise groeidata, wat die kristalgehalte en produksiedoeltreffendheid verbeter.
Die voorbereidingstegnologie van hoëgehalte-silikonkarbied-enkelkristalle is een van die huidige brandpunte in halfgeleiermateriaalnavorsing. Met die voortdurende vooruitgang van tegnologie sal die silikonkarbiedkristalgroeitegnologie voortgaan om te ontwikkel en te verbeter, wat 'n meer soliede fondament bied vir die toepassing van silikonkarbied in hoëtemperatuur-, hoëfrekwensie-, hoëkrag- en ander velde.
Plasingstyd: 10 Julie 2025