Silizio-karburoaren hazkuntza epitaxialeko ekipoetan optimizatutako eta itzulitako edukia

Silizio karburoa (SiC) substratuek zuzeneko prozesamendua eragozten duten akats ugari dituzte. Txip-obleak sortzeko, kristal bakarreko film espezifiko bat hazi behar da SiC substratuan prozesu epitaxial baten bidez. Film hau geruza epitaxiala bezala ezagutzen da. SiC gailu ia guztiak material epitaxialetan gauzatzen dira, eta kalitate handiko SiC homoepitaxial materialak SiC gailuen garapenaren oinarria dira. Material epitaxialen errendimenduak zuzenean zehazten du SiC gailuen errendimendua.

Korronte handiko eta fidagarritasun handiko SiC gailuek baldintza zorrotzak ezartzen dituzte gainazaleko morfologian, akatsen dentsitatean, dopinaren uniformitatean eta lodieraren uniformetasunean.epitaxialamaterialak. Tamaina handiko, akats baxuko dentsitate eta uniformetasun handiko SiC epitaxia lortzea funtsezkoa bihurtu da SiC industriaren garapenerako.

Kalitate handiko SiC epitaxia ekoiztea prozesu eta ekipo aurreratuetan oinarritzen da. Gaur egun, SiC epitaxial hazkuntzarako gehien erabiltzen den metodoa daLurrun-deposizio kimikoa (CVD).CVD-k film epitaxialaren lodieraren eta dopinaren kontzentrazioen kontrol zehatza eskaintzen du, akatsen dentsitate baxua, hazkunde-tasa moderatua eta prozesuen kontrol automatizatua, eta aplikazio komertzialen arrakastarako teknologia fidagarria da.

SiC CVD epitaxiaoro har, horma beroko edo horma beroko CVD ekipoak erabiltzen ditu. Hazkunde tenperatura altuek (1500-1700 °C) 4H-SiC forma kristalinoaren jarraipena bermatzen dute. Gas-fluxuaren norabidearen eta substratuaren gainazalaren arteko erlazioan oinarrituta, CVD sistema hauen erreakzio-ganberak egitura horizontal eta bertikaletan sailka daitezke.

SiC labe epitaxialen kalitatea batez ere hiru alderditan epaitzen da: hazkunde epitaxialaren errendimendua (lodieraren uniformetasuna, dopinaren uniformetasuna, akatsen tasa eta hazkuntza-tasa barne), ekipoaren tenperaturaren errendimendua (berotze/hozte tasak, tenperatura maximoa eta tenperatura uniformetasuna barne). ), eta kostu-eraginkortasuna (unitateko prezioa eta ekoizpen-ahalmena barne).

SiC Epitaxial Hazkuntza Labeen Hiru Moten arteko Diferentziak

1. Horma beroko CVD sistema horizontalak:

-Ezaugarriak:Orokorrean, ostia bakarreko tamaina handiko hazkuntza-sistemak dituzte gas-flotazio-errotak bultzatuta, obleen barneko metrika bikainak lortuz.

-Eredu errepresentatiboa:LPEren Pe1O6, obleak 900 °C-tan kargatzeko/deskargatzeko gai dena. Hazkunde tasa altuak, ziklo epitaxial laburrak eta obleen barneko eta exekuzio arteko errendimendu koherenteagatik ezaguna.

-Errendimendua:≤30μm lodiera duten 4-6 hazbeteko 4-6 hazbeteko 4H-SiC oblei epitaxialetarako, obleen barruko lodierako ez-uniformetasuna ≤2%, dopin-kontzentrazio ez-uniformitatea ≤5%, gainazaleko akatsen dentsitatea ≤1 cm-² eta akatsik gabekoa lortzen du. azalera (2mm×2mm zelulak) ≥90%.

-Etxeko Fabrikatzaileak: Jingsheng Mechatronics, CETC 48, North Huachuang eta Nasset Intelligent bezalako enpresek ostia bakarreko SiC epitaxial ekipamendu antzekoak garatu dituzte ekoizpen eskalatuarekin.

2. Horma beroko CVD sistema planetarioak:

-Ezaugarriak:Erabili antolamendu planetarioaren oinarriak lote bakoitzeko ostia anitzeko hazkuntzarako, irteerako eraginkortasuna nabarmen hobetuz.

-Eredu adierazgarriak:Aixtronen AIXG5WWC (8x150mm) eta G10-SiC (9x150mm edo 6x200mm) serieak.

-Errendimendua:≤10μm-ko lodiera duten 6 hazbeteko 4H-SiC oblei epitaxialetarako, obleen arteko lodieraren desbideratzea % ± 2,5 lortzen du, obleen barneko lodieraren ez-uniformitatea % 2, obleen arteko dopinaren kontzentrazioen desbideratzea % 5 eta obleen barneko dopinga. kontzentrazio ez-uniformitatea <%2.

-Erronkak:Barne-merkatuetan harrera mugatua loteen ekoizpen-datu faltagatik, tenperatura eta fluxu-eremuaren kontrolaren oztopo teknikoak eta eskala handiko inplementaziorik gabeko etengabeko I+G.

3. CVD bertikaleko horma ia bero-sistemak:

- Ezaugarriak:Erabili kanpoko laguntza mekanikoa abiadura handiko substratuaren biraketa egiteko, muga-geruzaren lodiera murriztuz eta epitaxiaren hazkunde-tasa hobetuz, akatsen kontrolean berezko abantailarekin.

- Eredu adierazgarriak:Nuflareren ostia bakarreko EPIREVOS6 eta EPIREVOS8.

-Errendimendua:50μm/h-tik gorako hazkunde-tasa lortzen du, gainazaleko akatsen dentsitatearen kontrola 0,1 cm-²-tik beherakoa eta obleen barruko lodiera eta dopinaren kontzentrazio ez-uniformitatea %1 eta %2,6koa, hurrenez hurren.

-Barne Garapena:Xingsandai eta Jingsheng Mechatronics bezalako enpresek antzeko ekipamenduak diseinatu dituzte, baina ez dute eskala handiko erabilerarik lortu.

Laburpena

SiC epitaxial hazkuntzako ekipoen hiru egitura mota bakoitzak ezaugarri desberdinak ditu eta merkatu-segmentu espezifikoak hartzen ditu aplikazioen eskakizunetan oinarrituta. Horma beroko CVD horizontalak hazkunde-tasa ultra-azkarrak eta kalitate eta uniformetasun orekatua eskaintzen ditu, baina ekoizpen-eraginkortasun txikiagoa du ostia bakarreko prozesamenduaren ondorioz. Horma beroko CVD planetarioak nabarmen hobetzen du ekoizpenaren eraginkortasuna, baina ostia anitzeko koherentzia kontrolatzeko erronkak ditu. CVD ia-beroko horma bertikala egitura konplexuarekin akatsen kontrolean nabarmentzen da eta mantentze-lan eta esperientzia operatibo handia behar du.

Industriak eboluzionatzen duen heinean, ekipamendu-egitura hauen optimizazio iteratiboek eta hobetzeek gero eta konfigurazio finduagoak ekarriko dituzte, lodiera eta akatsen eskakizunen epitaxial obleen zehaztapenak betetzeko funtsezko eginkizunak betetzeko.

SiC Epitaxial Hazkuntza Labe Desberdinen abantailak eta desabantailak

Industria etengabeko garapenarekin, hiru ekipamendu mota hauek egitura-optimizazio eta hobekuntza errepikakorrak jasango dituzte, lodiera eta akatsen eskakizunetarako oblea epitaxialaren hainbat zehaztapenekin bat datozen konfigurazio gero eta finduagoak lortuz.