Blok CVD dla wzrostu kryształów SIC

SIC jest szerokim półprzewodnikiem Bandgap o doskonałych właściwościach, bardzo popyt na zastosowania o wysokim napięciu, wysokiej mocy i wysokiej częstotliwości, szczególnie w półprzewodnikach mocy. Kryształy SIC hodowane są przy użyciu metody PVT z szybkością wzrostu 0,3 do 0,8 mm/h w celu kontrolowania krystaliczności. Szybki wzrost SIC stanowi wyzwanie ze względu na problemy z jakością, takie jak wtrącenia węgla, degradacja czystości, wzrost polikrystaliczny, tworzenie granicy ziarna i defekty takie jak zwichnięcia i porowatość, ograniczając wydajność substratów SIC.

Tradycyjne surowce z węglików krzemionowych uzyskuje się poprzez reakcję krzem i grafitu o dużej czystości, które są wysokie, niskie w czystości i niewielkie. Vetek Semiconductor wykorzystuje technologię złoża fluidalnego i chemiczne osadzanie pary do wytworzenia bloku CVD SIC przy użyciu metylotrichlorosilanu. Głównym produktem ubocznym jest tylko kwas solny, który ma niskie zanieczyszczenie środowiska.

Vetek Semiconductor używa bloku CVD SICSIC Crystal Wzrost. Ultra-wysoką czystość węgliku krzemu (SIC) wytwarzane przez chemiczne osadzanie pary (CVD) może być stosowane jako materiał źródłowy do uprawy kryształów SIC poprzez fizyczny transport pary (PVT). 

Semiconductor VETEK specjalizuje się w SIC na dużym cząstce dla PVT, który ma większą gęstość w porównaniu z materiałem na drobne cząsteczki utworzone przez spontaniczne spalanie gazów zawierających SI i C. W przeciwieństwie do spiekania w fazie stałej lub reakcji Si i C, PVT nie wymaga dedykowanego pieca spiekania ani czasochłonnego etapu spiekania w piecu wzrostowym.

Półprzewodnik VETEK z powodzeniem wykazał metodę PVT szybkiego wzrostu kryształu SIC w warunkach gradientu o wysokiej temperaturze przy użyciu zmiażdżonych bloków CVD-SIC dla wzrostu kryształu SIC. Uprawiany surowiec nadal utrzymuje swój prototyp, zmniejszając rekrystalizację, zmniejszając grafityzację surowca, zmniejszając defekty owijania węgla i poprawę jakości kryształów.

Porównanie nowego i starego materiału:

Surowce i mechanizmy reakcji

Tradycyjna metoda proszku tonera/krzemionka: stosowanie krzemionki o wysokiej czystości proszku + toner jako surowca, kryształ SIC jest syntetyzowany w wysokiej temperaturze powyżej 2000 ℃ metodą fizycznego przenoszenia pary (PVT), która ma wysokie zużycie energii i łatwe do wprowadzenia zanieczyszczeń.

Cząstki CVD SIC: prekursor fazy pary (taki jak silan, metylosilan itp.) Jest stosowany do generowania cząstek SIC o dużej czystości przez chemiczne osadzanie pary (CVD) w stosunkowo niskiej temperaturze (800-1100 ℃), a reakcja jest bardziej kontrolowana i mniej nieuchiwana.

Ulepszenie wydajności strukturalnej:

Metoda CVD może precyzyjnie regulować wielkość ziarna SIC (tak niską jak 2 nm), tworząc interkalowaną strukturę nanoprzewodu/rurki, która znacznie poprawia gęstość i właściwości mechaniczne materiału.

Optymalizacja wydajności anty-ekspansji: poprzez porowatą konstrukcję magazynowania krzemowego szkieletu węglowego rozszerzenie cząstek krzemu jest ograniczone do mikroporów, a żywotność cyklu jest ponad 10 razy wyższa niż w przypadku tradycyjnych materiałów na bazie krzemu.

Rozszerzenie scenariusza aplikacji:

Nowe pole energetyczne: Wymień tradycyjną elektrodę ujemną węglową silikonową, pierwsza wydajność jest zwiększona do 90% (tradycyjna elektroda ujemna z tlenu krzemu wynosi tylko 75%), obsługuje 4C szybki ładunek, aby zaspokoić potrzeby zasobów.

Pole półprzewodnikowe: rosną 8 cali i powyżej dużych rozmiarów wafla SIC, grubość kryształu do 100 mm (tradycyjna metoda PVT tylko 30 mm), wydajność wzrosła o 40%.

Struktura krystaliczna filmu CVD SIC:

Podstawowe właściwości fizyczne powłoki CVD SIC: