2 Toraidhean deuchainneach agus deasbad
2.1Sreath epitaxialtiugh agus aonachd
Tha tiugh còmhdach epitaxial, dùmhlachd dopaidh agus èideadh mar aon de na prìomh chomharran airson a bhith a’ breithneachadh càileachd wafers epitaxial. Is e tiugh a ghabhas smachdachadh gu ceart, dùmhlachd dopaidh agus èideadh taobh a-staigh an wafer an dòigh as fheàrr airson dèanamh cinnteach à coileanadh agus cunbhalachdInnealan cumhachd SiC, agus tha tiugh còmhdach epitaxial agus èideadh dùmhlachd dopaidh cuideachd nam bunaitean cudromach airson comas pròiseas uidheamachd epitaxial a thomhas.
Tha Figear 3 a’ sealltainn an èideadh tighead agus lùb cuairteachaidh 150 mm agus 200 mmwafers epitaxial SiC. Chithear bhon fhigear gu bheil an lùb cuairteachaidh tighead còmhdach epitaxial co-chothromach mu mheadhan meadhan an wafer. Is e an ùine pròiseas epitaxial 600s, is e tiugh còmhdach epitaxial cuibheasach an wafer epitaxial 150mm 10.89 um, agus is e èideadh an tighead 1.05%. Le àireamhachadh, is e an ìre fàis epitaxial 65.3 um / h, a tha na ìre pròiseas epitaxial luath àbhaisteach. Fon aon ùine pròiseas epitaxial, is e tiugh còmhdach epitaxial an wafer epitaxial 200 mm 10.10 um, tha an èideadh tighead taobh a-staigh 1.36%, agus is e an ìre fàis iomlan 60.60 um / h, a tha beagan nas ìsle na an fhàs epitaxial 150 mm. ìre. Tha seo air sgàth gu bheil call follaiseach air an t-slighe nuair a bhios an stòr sileacain agus an tobar gualain a’ sruthadh bho shuas an abhainn den t-seòmar ath-bhualadh tro uachdar an wafer gu sìos an abhainn den t-seòmar ath-bhualadh, agus tha an raon wafer 200 mm nas motha na an 150 mm. Bidh an gas a’ sruthadh tro uachdar an wafer 200 mm airson astar nas fhaide, agus tha an gas stòr a thèid a chaitheamh air an t-slighe nas motha. Fon chumha gu bheil an wafer a ’cumail a’ tionndadh, tha tiugh iomlan an t-sreath epitaxial nas taine, agus mar sin tha an ìre fàis nas slaodaiche. Gu h-iomlan, tha an èideadh tighead de wafers epitaxial 150 mm agus 200 mm sàr-mhath, agus faodaidh comas pròiseas an uidheamachd coinneachadh ri riatanasan innealan àrd-inbhe.
2.2 còmhdach epitaxial dùmhlachd doping agus èideadh
Tha Figear 4 a’ sealltainn èideadh dùmhlachd dopaidh agus cuairteachadh lùbte 150 mm agus 200 mmwafers epitaxial SiC. Mar a chithear bhon fhigear, tha co-chothromachd follaiseach aig an lùb cuairteachaidh dùmhlachd air an wafer epitaxial an coimeas ri meadhan an wafer. Is e èideadh dùmhlachd dopaidh nan sreathan epitaxial 150 mm agus 200 mm 2.80% agus 2.66% fa leth, a dh’ fhaodar a smachdachadh taobh a-staigh 3%, a tha na ìre sàr-mhath airson uidheamachd eadar-nàiseanta coltach ris. Tha an lùb dùmhlachd dopaidh den t-sreath epitaxial air a chuairteachadh ann an cumadh “W” air an t-slighe trast-thomhas, a tha gu ìre mhòr air a dhearbhadh le raon sruthadh an fhùirneis epitaxial balla teth còmhnard, leis gu bheil stiùireadh sruth-adhair an fhùirneis fàis epitaxial sruth-adhair còmhnard bho deireadh an t-slighe a-steach adhair (suas an abhainn) agus a 'sruthadh a-mach bhon cheann sìos an abhainn ann an dòigh laminar tro uachdar an wafer; leis gu bheil an ìre “ìsleachadh air an t-slighe” den stòr gualain (C2H4) nas àirde na an stòr silicon (TCS), nuair a thionndaidheas an wafer, bidh an fhìor C / Si air uachdar an wafer a’ lughdachadh mean air mhean bhon oir gu an ionad (tha an stòr gualain sa mheadhan nas lugha), a rèir “teòiridh suidheachadh farpaiseach” C agus N, bidh an dùmhlachd dopaidh ann am meadhan an wafer a ’dol sìos mean air mhean a dh’ ionnsaigh an oir, gus èideadh dùmhlachd sàr-mhath fhaighinn, tha an oir N2 air a chur ris mar airgead-dìolaidh tron phròiseas epitaxial gus an lùghdachadh ann an dùmhlachd dopaidh bhon mheadhan chun an oir a lughdachadh, gus am bi an lùb dùmhlachd dopaidh mu dheireadh a’ nochdadh cumadh “W”.
2.3 easbhaidhean còmhdach epitaxial
A bharrachd air tiugh agus dùmhlachd dopaidh, tha an ìre de smachd locht còmhdach epitaxial cuideachd na phrìomh paramadair airson càileachd wafers epitaxial a thomhas agus na chomharra cudromach air comas pròiseas uidheamachd epitaxial. Ged a tha riatanasan eadar-dhealaichte aig SBD agus MOSFET airson uireasbhaidhean, tha na h-uireasbhaidhean morf-eòlais uachdar nas fhollaisiche leithid uireasbhaidhean drop, uireasbhaidhean triantan, uireasbhaidhean curran, lochdan comet, msaa air am mìneachadh mar uireasbhaidhean marbhtach air innealan SBD agus MOSFET. Tha an coltachd fàiligeadh ann an sgoltagan anns a bheil na h-uireasbhaidhean sin àrd, agus mar sin tha smachd air an àireamh de lochdan marbhadh air leth cudromach airson toradh chip a leasachadh agus cosgaisean a lughdachadh. Tha Figear 5 a’ sealltainn cuairteachadh lochdan marbhtach de wafers epitaxial 150 mm agus 200 mm SiC. Fon chumha nach eil mì-chothromachadh follaiseach ann an co-mheas C / Si, faodar cuir às gu bunaiteach uireasbhaidhean curran agus lochdan comet, fhad ‘s a tha uireasbhaidhean drop agus easbhaidhean triantan co-cheangailte ri smachd glainead rè obrachadh uidheamachd epitaxial, ìre neo-chunbhalachd grafait. pàirtean anns an t-seòmar ath-bhualadh, agus càileachd an t-substrate. Bho Chlàr 2, chìthear gum faodar smachd a chumail air dùmhlachd locht marbhtach de 150 mm agus 200 mm wafers epitaxial taobh a-staigh 0.3 gràinean / cm2, a tha na ìre sàr-mhath airson an aon sheòrsa uidheamachd. Tha an ìre smachd dùmhlachd locht marbhtach de wafer epitaxial 150 mm nas fheàrr na an ìre de wafer epitaxial 200 mm. Tha seo air sgàth gu bheil am pròiseas ullachaidh substrate de 150 mm nas aibidh na 200 mm, tha càileachd an t-substrate nas fheàrr, agus tha an ìre smachd neo-chunbhalachd ann an seòmar freagairt grafait 150 mm nas fheàrr.
2.4 Garbhachd uachdar wafer epitaxial
Tha Figear 6 a’ sealltainn na h-ìomhaighean AFM den uachdar de wafers epitaxial 150 mm agus 200 mm SiC. Chithear bhon fhigear gu bheil freumh an uachdar a’ ciallachadh garbh ceàrnagach Ra de 150 mm agus 200 mm wafers epitaxial 0.129 nm agus 0.113 nm fa leth, agus tha uachdar an t-sreath epitaxial rèidh às aonais iongantas cruinneachaidh macro-cheum follaiseach. Tha an t-iongantas seo a 'sealltainn gu bheil fàs an t-sreath epitaxial an-còmhnaidh a' cumail suas a 'mhodh fàis sruth ceum tron phròiseas epitaxial gu lèir, agus chan eil co-chruinneachadh ceum a' tachairt. Chìthear, le bhith a’ cleachdadh a’ phròiseas fàis epitaxial leasaichte, gum faighear sreathan rèidh epitaxial air fo-stratan ceàrn ìosal 150 mm agus 200 mm.
3 Co-dhùnadh
Chaidh na wafers epitaxial homogeneous 150 mm agus 200 mm 4H-SiC ullachadh gu soirbheachail air fo-stratan dachaigheil a ’cleachdadh an uidheamachd fàis epitaxial 200 mm SiC fèin-leasaichte, agus chaidh am pròiseas epitaxial aon-ghnèitheach a bha freagarrach airson 150 mm agus 200 mm a leasachadh. Faodaidh an ìre fàis epitaxial a bhith nas àirde na 60 μm/h. Fhad ‘s a tha e a’ coinneachadh ris an riatanas epitaxy àrd-astar, tha càileachd wafer epitaxial sàr-mhath. Faodar smachd a chumail air èideadh tiugh nan wafers epitaxial SiC 150 mm agus 200 mm taobh a-staigh 1.5%, tha an èideadh cruinneachaidh nas lugha na 3%, tha dùmhlachd locht marbhtach nas lugha na 0.3 mìrean / cm2, agus tha freumh garbh uachdar epitaxial a ’ciallachadh ceàrnag Ra nas lugha na 0.15 nm. Tha prìomh chomharran pròiseas nan wafers epitaxial aig ìre adhartach sa ghnìomhachas.
Stòr: Uidheam Sònraichte Gnìomhachas Dealain
Ùghdar: Xie Tianle, Li Ping, Yang Yu, Gong Xiaoliang, Ba Sai, Chen Guoqin, Wan Shengqiang
(48mh Institiud Rannsachaidh Sìona Electronics Technology Group Corporation, Changsha, Hunan 410111)
Ùine puist: Sultain-04-2024