Naveroka Optimîzekirî û Wergerandî li ser Amûrên Mezinbûna Epitaxial Silicon Carbide

Substratên silicon carbide (SiC) gelek kêmasiyên xwe hene ku pêşî li pêvajoya rasterast digire. Ji bo afirandina çîpên çîp, pêdivî ye ku fîlimek yek-krîstal a taybetî li ser substrata SiC bi pêvajoyek epitaxial were mezin kirin. Ev fîlim wekî qata epîtaksial tê zanîn. Hema hema hemî cîhazên SiC li ser materyalên epitaxial têne fêm kirin, û materyalên SiC homoepitaxial-kalîteya bilind bingeha pêşveçûna cîhaza SiC pêk tîne. Performansa materyalên epitaxial rasterast performansa cîhazên SiC diyar dike.

Amûrên SiC-a-aha û pêbaweriya bilind hewcedariyên hişk li ser morfolojiya rûkal, dendika kêmasiyê, yekdestiya dopingê, û yekrengiya qalindiyê ferz dikin.epitaxialmateryalên. Gihîştina pîvaziya mezin, kêmasiya kêm, û epîtaksiya SiC-yekheviya bilind ji bo pêşkeftina pîşesaziya SiC krîtîk bûye.

Hilberîna epîtaksiya SiC-a-kalîteya bilind bi pêvajo û alavên pêşkeftî ve girêdayî ye. Heya nuha, rêbaza herî berfireh ji bo mezinbûna epitaxial SiC tê bikar anînDepokirina Vapora Kîmyewî (CVD).CVD li ser qalindahiya fîlima epîtaksial û giraniya dopîngê, kêmbûna kêmasiya kêm, rêjeya mezinbûna nerm, û kontrolkirina pêvajoyê ya otomatîkî kontrolek rastîn pêşkêşî dike, ku wê ji bo serîlêdanên bazirganî yên serfiraz teknolojiyek pêbawer dike.

Epîtaksiya SiC CVDbi gelemperî alavên CVD-dîwarê germ an dîwarê germ bikar tîne. Germahiya mezinbûna bilind (1500-1700°C) berdewamiya forma krîstal a 4H-SiC misoger dike. Li ser bingeha têkiliya di navbera rêgeza herikîna gazê û rûbera substratê de, odeyên reaksiyonê yên van pergalên CVD dikarin di nav strukturên horizontî û vertîkal de werin dabeş kirin.

Qalîteya sobeyên epitaxial SiC bi gelemperî li ser sê aliyan têne darizandin: performansa mezinbûna epitaxial (di nav de yekrengiya qelewbûnê, yekdestiya dopîngê, rêjeya kêmasiyê, û rêjeya mezinbûnê), performansa germahiya amûrê (tevî rêjeyên germkirin / sarbûn, germahiya herî zêde, û yekdestiya germahiyê). ), û lêçûn-bandor (tevî bihayê yekîneyê û kapasîteya hilberînê).

Cûdahiyên Di navbera Sê Cûreyên Firinên Mezinbûna Epitaxial SiC de

1. Sîstemên CVD Horizontal-dîwarê germ:

-Features:Bi gelemperî pergalên mezinbûna mezinbûna yek-wafer-ê ku ji hêla zivirîna barkirina gazê ve têne rêve kirin vedihewîne, ku metrîkên hundur-wafer ên hêja digihîje.

- Modela nûnerê:Pe1O6 ya LPE, ku di 900°C de karibe barkirin/dakêşana waferê ya otomatîkî bike. Ji bo rêjeyên mezinbûnê yên bilind, çerxên epîtaksial ên kurt, û performansa domdar a hundurîn-wafer û navberê tê zanîn.

-Birêvebirinî:Ji bo waferên epîtaksial 4-6 înç 4H-SiC yên bi qalindahiya ≤30μm, ew digihîje neyeksanîbûna stûrahiya hundurîn-waferê ≤2%, neyeksanîbûna giraniya dopingê ≤5%, tîrêjiya kêmasiya rûkê ≤1 cm-², û bê kêmasiyê. rûberê (şaneyên 2mm×2mm) ≥90%.

-Domestic Manufacturers: Pargîdaniyên mîna Jingsheng Mechatronics, CETC 48, North Huachuang, û Nasset Intelligent amûrên epîtaksial ên SiC yên yek-wafer ên bi hilberîna mezin-bilind pêşve xistine.

2. Pergalên CVD yên Gerstêrkî yên Germ-dîwarê:

-Features:Bingehên sazûmana gerestêrkan bikar bînin ji bo mezinbûna pir-waferê li ser hev, bi girîngî kargêriya hilberînê baştir dike.

-Modelên Nûnerê:Rêzeya AIXG5WWC (8x150mm) û G10-SiC (9x150mm an 6x200mm) Aixtron.

-Birêvebirinî:Ji bo waferên epîtaksial ên 6-inç 4H-SiC yên bi qalindahiya ≤10μm, ew digihîje dehbûna stûrahiya nav-waferê ± 2,5%, ne-yekheviya stûrahiya hundurîn-waferê 2%, dûrketina giraniya dopîngê ya nav-waferê ± 5%, û dopinga hundur-waferê. nehevsengiya konsantasyonê <2%.

-Challenges:Pejirandina tixûbdar li bazarên navxweyî ji ber nebûna daneya hilberîna hevîrê, astengên teknîkî di kontrolkirina germahî û zeviyê herikînê de, û R&D ya domdar bêyî pêkanîna mezin.

3. Pergalên CVD yên Vertical Quasi-germ-dîwarê:

- Taybetmendî:Ji bo zivirandina substratê ya bilez arîkariya mekanîkî ya derveyî bikar bînin, qalindahiya qata sînor kêm bikin û rêjeya mezinbûna epitaxial baştir bikin, bi avantajên xwerû di kontrolkirina kêmasiyê de.

- Modelên Nûnerê:EPIREVOS6 û EPIREVOS8 yek-wafera Nuflare.

-Birêvebirinî:Rêjeyên mezinbûnê li ser 50 μm / h, kontrolkirina tîrêjiya kêmasiya rûkalê di binê 0,1 cm-² de, û stûrahiya hundurîn-wafer û nehevsengiya dopîngê bi rêzê 1% û 2,6% digihîje.

-Pêşveçûna Navxweyî:Pargîdaniyên mîna Xingsandai û Jingsheng Mechatronics alavên wekhev sêwirandine lê karanîna mezin bi dest nexistine.

Berhevkirinî

Her sê celebên strukturel ên alavên mezinbûna epitaxial SiC xwedan taybetmendiyên cihêreng in û li gorî daxwazên serîlêdanê beşên bazarê yên taybetî digire. CVD-ya horizontî ya dîwarê germ rêjeyên mezinbûna pir bilez û kalîte û yekrengiya hevseng pêşkêşî dike, lê ji ber hilberandina yek-wafer xwedan karbidestiya hilberînê kêm e. CVD-ya gerstêrk-dîwarê germ bi girîngî karîgeriya hilberînê zêde dike lê di kontrolkirina domdariya pir-wafer de bi dijwariyan re rû bi rû dimîne. CVD-ya vertîkal-qû-germ-dîwar-germ di kontrolkirina kêmasiyê de bi avahiyek tevlihev de pêş dikeve û hewceyê lênihêrîn û ezmûna xebitandinê ya berfireh hewce dike.

Her ku pîşesazî pêş dikeve, xweşbînkirin û nûvekirinên dubare yên di van strukturên alavan de dê rê li ber veavakirina her ku diçe safîkirin bibe, di cîbicîkirina cûrbecûr cûrbecûr cûrbecûr cûrbecûr cûrbecûr cûrbecûr cûrbecûr cûrbecûr cûrbecûr cûrbecûr cûrbecûr taybetmendiyên epîtaksial de ji bo hewcedariyên qelewbûn û kêmasiyê.

Awantaj û Dezawantajên Cuda Furneyên Mezinbûna Epitaxial SiC

Digel pêşkeftina pîşesaziyê ya domdar, ev sê celeb alavan dê di bin xweşbîn û nûvekirinên strukturel ên dubare de bin, ku rê li ber vesazkirinên her ku diçe safîkirine ku ji bo hewcedariyên qalind û kêmasiyê bi cûrbecûr taybetmendiyên waferên epîtaksial re têkildar in.