2 Encamên ezmûnî û nîqaş
2.1Tebeqeya epîtaksialstûrbûn û yekrengî
Kûrahiya qata epitaxial, hûrbûna dopîngê û yekrengî yek ji nîşaneyên bingehîn in ji bo dadbarkirina qalîteya waferên epitaxial. Qelindahiya bi rêkûpêk kontrolkirî, hûrbûna dopîngê û yekrengiya di hundurê waferê de mifteya dabînkirina performans û hevgiriyê yeAmûrên hêza SiC, û qalindahiya tebeqeya epîtaksial û yekrengiya hûrbûna dopîngê jî bingehên girîng in ji bo pîvandina kapasîteya pêvajoyê ya alavên epîtaksial.
Xiflteya 3 yekrengiya qalindahiya 150 mm û 200 mm nîşan dideWaferên epitaxial SiC. Ji jimarê tê dîtin ku qertafa belavkirina qalindahiya tebeqeya epîtaksial li ser xala navendî ya waferê simetrîk e. Demjimêra pêvajoya epitaxial 600s e, navînî stûrbûna qata epîtaksial ya 150mm wafera epîtaksial 10,89 um e, û yekrengiya qalindiyê %1,05 e. Bi hesabkirinê, rêjeya mezinbûna epitaxial 65.3 um / h e, ku astek pêvajoyek epîtaksial a bilez a tîpîk e. Di binê heman dema pêvajoya epitaxial de, qalindahiya qata epîtaksial a 200 mm pîvaza epîtaksial 10,10 um e, yekrengiya qalindiyê di nav 1,36% de ye, û rêjeya mezinbûna giştî 60,60 um / h e, ku ji mezinbûna 150 mm piçûktir e. qûrs. Ev e ji ber ku di rê de windabûnek eşkere heye dema ku çavkaniya silicon û çavkaniya karbonê ji jora jûreya reaksiyonê di nav rûbera waferê re berbi jêra jûreya reaksiyonê ve diherike, û qada 200 mm wafer ji 150 mm mezintir e. Gaz ji rûbera 200 mm wafera dûrtir diherike, û gaza çavkaniyê ya ku di rê de tê vexwarin zêdetir e. Di bin şerta ku wafer dizivire, qalindahiya giştî ya qata epitaxial ziravtir e, ji ber vê yekê rêjeya mezinbûnê hêdîtir e. Bi tevayî, yekrengiya qalindahiya 150 mm û 200 mm waferên epîtaksial pir xweş e, û kapasîteya pêvajoyê ya amûrê dikare hewcedariyên amûrên kalîteya bilind bicîh bîne.
2.2 Kêmbûna dopîngê û yekrengiya qata epitaxial
Xiflteya 4 yekrengiya konseya dopîngê û belavkirina kevçîyê ya 150 mm û 200 mm nîşan dide.Waferên epitaxial SiC. Wekî ku ji jimarê tê dîtin, kêşeya belavkirina berhevokê li ser wafera epîtaksial li gorî navenda waferê xwedan simetrîyek eşkere ye. Yekrengiya hûrbûna dopîngê ya 150 mm û 200 mm epîtaksial bi rêzê 2,80% û 2,66% e, ku dikare di nav 3% de were kontrol kirin, ku ji bo alavên navneteweyî yên wekhev astek hêja ye. Kevirê hûrbûna dopîngê ya tebeqeya epîtaksial bi şeklek "W" ve li ser rêça tîrêjê tête belav kirin, ku bi piranî ji hêla qada herikînê ya firna epîtaksial ya dîwarê germê yê horizontî ve tête diyar kirin, ji ber ku rêça hewayê ya firna mezinbûna epitaxial ya herikîna hewayê ya horizontal ji dawiya ketina hewayê (ji ber jor) û ji dawiya berjêr bi rengekî laminar di nav rûbera waferê re diherike; ji ber ku rêjeya "bi rê de tinebûna" ya çavkaniya karbonê (C2H4) ji ya çavkaniya silicon (TCS) zêdetir e, dema ku wafer dizivire, C/Si ya rastîn li ser rûbera vaferê hêdî hêdî ji qeraxê kêm dibe. navend (çavkaniya karbonê ya li navendê kêm e), li gorî "teoriya pozîsyona pêşbaziyê" ya C û N, giraniya dopîngê ya li navenda vaferê hêdî hêdî ber bi qeraxê ve kêm dibe, ji bo ku yekrengiya giraniya hêja were bidestxistin, qiraxa N2 wekî tezmînatê di dema pêvajoya epîtaksial de tê zêdekirin da ku kêmbûna giraniya dopîngê ji navendê berbi qeraxê hêdî bike, da ku qertafa dawîn a dopîngê şeklek "W" bide.
2.3 Kêmasiyên qatê Epitaxial
Digel qelewbûn û giraniya dopîngê, asta kontrolkirina kêmasiya qata epitaxial di heman demê de pîvanek bingehîn e ji bo pîvandina qalîteya waferên epitaxial û nîşanek girîng a kapasîteya pêvajoyê ya alavên epitaxial. Her çend SBD û MOSFET ji bo kêmasiyan hewcedariyên cihêreng hene jî, kêmasiyên morfolojiya rûkalê diyartir ên wekî kêmasiyên dakêşanê, kêmasiyên sêgoşeyê, kêmasiyên gêzerê, kêmasiyên comet, hwd wekî kêmasiyên kujer ên cîhazên SBD û MOSFET têne destnîşan kirin. Îhtîmala têkçûna çîpên ku van kêmasiyan dihewîne pir e, ji ber vê yekê kontrolkirina hejmara kêmasiyên kujer ji bo baştirkirina hilberîna çîpê û kêmkirina lêçûn pir girîng e. Xiflteya 5 belavkirina kêmasiyên kujer ên 150 mm û 200 mm SiC waferên epîtaksial nîşan dide. Di bin şertê ku di rêjeya C/Si de bêhevsengiyek eşkere tune be, kêmasiyên gêzerê û kêmasiyên kometê bi bingehîn têne rakirin, di heman demê de kêmasiyên avêtinê û kêmasiyên sêgoşeyê bi kontrolkirina paqijiyê di dema xebitandina alavên epitaxial, asta nepakiya grafît ve girêdayî ne. parçeyên di odeya reaksiyonê de, û kalîteya substratê. Ji Tabloya 2, tê dîtin ku tîrêjiya kêmasiya kujer a 150 mm û 200 mm waferên epîtaksial dikare di nav 0.3 perçeyan / cm2 de were kontrol kirin, ku ji bo heman celebê alavan astek hêja ye. Asta kontrolkirina tîrêjiya kêmasiya kujer a 150 mm wafera epitaxial ji ya 200 mm wafera epitaxial çêtir e. Ev e ji ber ku pêvajoya amadekirina substratê ya 150 mm ji ya 200 mm gihîştîtir e, kalîteya substratê çêtir e, û asta kontrolkirina nepakiyê ya jûreya berteka grafît a 150 mm çêtir e.
2.4 Zehmetiya rûbera wafera Epitaxial
Xiflteya 6 dîmenên AFM yên rûbera 150 mm û 200 mm SiC waferên epîtaksial nîşan dide. Ji jimarê tê xuyang kirin ku rûkala rûkala navînî ya çargoşe Ra ya 150 mm û 200 mm waferên epîtaksial bi rêzê 0,129 nm û 0,113 nm e, û rûbera qata epîtaksial bê diyardeya berhevbûna makro-gavekê xweş e. Ev diyarde nîşan dide ku mezinbûna qata epîtaksial her gav moda mezinbûna herikîna gavê di tevahiya pêvajoya epitaxial de diparêze, û kombûna gavê çênabe. Dikare were dîtin ku bi karanîna pêvajoya mezinbûna epîtaksial a xweşbînkirî, tebeqeyên epîtaksial ên xweş dikarin li ser binesaziyên 150 mm û 200 mm-a-goşeya kêm werin bidestxistin.
3 Encam
Waferên epîtaksial ên homojen ên 150 mm û 200 mm 4H-SiC bi serfirazî li ser substratên navxweyî bi karanîna alavên mezinbûna epîtaksial a 200 mm SiC-ya xwe-pêşkeftî hatin amadekirin, û pêvajoya epîtaksial a homojen a ku ji bo 150 mm û 200 mm guncan e hate pêşve xistin. Rêjeya mezinbûna epitaxial dikare ji 60 μm / h mezintir be. Dema ku hewcedariya epitaxy-ya bilez bicîh tîne, qalîteya wafera epîtaksial pir xweş e. Yekrengiya qalindahiya 150 mm û 200 mm pîvazên epîtaksial ên SiC dikare di nav 1,5% de were kontrol kirin, yekrengiya konsantrekirinê ji 3% kêmtir e, tîrêjiya kêmasiya kujer ji 0,3 perçe/cm2 hindiktir e, û koka rûxara pîvaziya rûbera epîtaksial tê wateya çargoşe Ra ji 0,15 nm kêmtir e. Nîşaneyên pêvajoya bingehîn ên waferên epitaxial di pîşesaziyê de di asta pêşkeftî de ne.
Çavkanî: Amûrên Taybet ên Pîşesaziya Elektronîkî
Nivîskar: Xie Tianle, Li Ping, Yang Yu, Gong Xiaoliang, Ba Sai, Chen Guoqin, Wan Shengqiang
(48-emîn Enstîtuya Lêkolînê ya Pargîdaniya Koma Teknolojiya Elektronîkî ya Chinaînê, Changsha, Hunan 410111)
Dema şandinê: Sep-04-2024