Ny fahasahiranana ara-teknika amin'ny famokarana faobe avo lenta silisiôma carbide wafers miaraka amin'ny fampisehoana maharitra dia ahitana:
1) Satria ny kristaly dia mila mitombo amin'ny tontolo iainana voaisy tombo-kase avo lenta mihoatra ny 2000 ° C, ny fepetra fanaraha-maso ny mari-pana dia avo dia avo;
2) Koa satria silisiôma carbide manana mihoatra ny 200 rafitra kristaly, fa vitsivitsy ihany ny rafitra ny tokana-kristaly silisiôma carbide no ilaina semiconductor fitaovana, ny silisiôma-to-karbonina tahan'ny, fitomboana mari-pana gradient, ary ny fitomboan'ny kristaly mila fehezina tsara mandritra ny fotoana. ny fizotry ny fitomboana kristaly. Parameter toy ny hafainganam-pandeha sy ny fanerena ny rivotra;
3) Eo ambanin'ny fomba fifindran'ny dingana etona, ny teknolojia fanitarana ny fitomboan'ny kristaly silisiôma carbide dia tena sarotra;
4) Ny hamafin'ny karbida silisiôma dia akaiky ny diamondra, ary sarotra ny teknika manapaka, manodina ary manodina.
SiC epitaxial wafers: matetika amboarina amin'ny fomba simika vapor deposition (CVD). Araka ny karazana doping isan-karazany, izy ireo dia mizara ho n-karazana sy p-karazana epitaxial wafers. Hantian Tiancheng sy Dongguan Tianyu an-trano dia efa afaka manome 4-inch/6-inch SiC epitaxial wafers. Ho an'ny SiC epitaxy, sarotra ny mifehy amin'ny sehatra avo lenta, ary ny kalitaon'ny epitaxy SiC dia misy fiantraikany bebe kokoa amin'ny fitaovana SiC. Ankoatr'izay, ny fitaovana epitaxial dia ampihimamba amin'ny orinasa efatra lehibe amin'ny indostria: Axitron, LPE, TEL ary Nuflare.
Silicon carbide epitaxialwafer dia manondro ny silicone carbide wafer izay misy sarimihetsika kristaly tokana (sosona epitaxial) miaraka amin'ny fepetra sasany ary mitovy amin'ny kristaly substrate dia mitombo amin'ny substrate silisiôma carbide tany am-boalohany. Ny fitomboan'ny epitaxial dia mampiasa fitaovana CVD (Chemical Vapor Deposition,) na fitaovana MBE (Molecular Beam Epitaxy). Satria ny fitaovana karbida silisiôma dia amboarina mivantana ao amin'ny sosona epitaxial, ny kalitaon'ny sosona epitaxial dia misy fiantraikany mivantana amin'ny fampisehoana sy ny vokatra azo avy amin'ny fitaovana. Satria mitombo hatrany ny herin'ny fitaovana, ny hatevin'ny sosona epitaxial mifanaraka amin'izany dia mihamatanjaka ary mihasarotra kokoa ny fanaraha-maso. Amin'ny ankapobeny, rehefa manodidina ny 600V ny voltase, ny hatevin'ny sosona epitaxial ilaina dia tokony ho 6 microns; rehefa eo anelanelan'ny 1200-1700V ny voltase, ny hatevin'ny sosona epitaxial ilaina dia mahatratra 10-15 microns. Raha mahatratra 10.000 volts mahery ny volt, dia mety ilaina ny hatevin'ny sosona epitaxial mihoatra ny 100 microns. Satria mitombo hatrany ny hatevin'ny sosona epitaxial, dia mihasarotra ny mifehy ny hateviny sy ny fitovian'ny fanoherana ary ny hakitroky ny kilema.
Fitaovana SiC: Iraisam-pirenena, 600 ~ 1700V SiC SBD sy MOSFET dia namboarina. Ny vokatra mahazatra dia miasa amin'ny haavon'ny voltase ambanin'ny 1200V ary ny fonosana TO no voalohany indrindra. Raha ny vidin'ny vidiny, ny vokatra SiC eo amin'ny tsena iraisam-pirenena dia manodidina ny 5-6 avo heny noho ny an'ireo mpiara-dia aminy. Na izany aza, mihena 10% isan-taona ny vidiny. miaraka amin'ny fanitarana ny fitaovana ambony sy ny famokarana fitaovana ao anatin'ny 2-3 taona ho avy, dia hitombo ny famatsiana tsena, izay mitarika amin'ny fampihenana ny vidiny. Antenaina fa rehefa mahatratra 2-3 heny ny vidiny amin'ny vokatra Si, ny tombony entin'ny fampihenana ny vidin'ny rafitra sy ny fanatsarana ny fampisehoana dia hitondra tsikelikely ny SiC hibodo ny tsenan'ny fitaovana Si.
Ny fonosana nentim-paharazana dia mifototra amin'ny substrate mifototra amin'ny silisiôma, raha toa kosa ny fitaovana semiconductor andiany fahatelo dia mitaky famolavolana vaovao tanteraka. Ny fampiasana rafitra fonosana mifototra amin'ny silisiôma nentim-paharazana ho an'ny fitaovana herinaratra midadasika dia afaka mampiditra olana sy fanamby vaovao mifandraika amin'ny matetika, ny fitantanana mafana ary ny fahatokisana. Ny fitaovana herinaratra SiC dia saro-pady kokoa amin'ny capacitance parasitika sy ny inductance. Raha ampitahaina amin'ny fitaovana Si, ny chips power SiC dia manana hafainganam-pandeha haingana kokoa, izay mety hitarika amin'ny overshoot, oscillation, fitomboan'ny fatiantoka, ary na dia ny tsy fahombiazan'ny fitaovana aza. Fanampin'izany, miasa amin'ny mari-pana ambony kokoa ny fitaovana herinaratra SiC, mitaky teknika fitantanana mafana kokoa.
Firafitra isan-karazany no novolavolaina teo amin'ny sehatry ny fonosana herinaratra semiconductor wide-bandgap. Tsy mety intsony ny fonosana maodelin'ny herinaratra mifototra amin'ny Si. Mba hamahana ny olan'ny parasy masontsivana avo sy ny fahombiazan'ny fanaparitahana ny hafanana amin'ny fonosana Module herinaratra mifototra amin'ny SiC, ny fonosana Module herinaratra SiC dia mampiasa fifandraisana tsy misy tariby sy teknolojia fanamafisam-peo amin'ny lafiny roa amin'ny rafitra, ary koa mampiasa ny fitaovana substrate miaraka amin'ny hafanana tsara kokoa. conductivity, ary niezaka ny hampiditra decoupling capacitors, mari-pana / ankehitriny sensor, sy ny fiara fizaran-tany ho ao amin'ny firafitry ny Module, ary namolavola karazana teknolojia fonosana Modules isan-karazany. Ankoatr'izay, misy sakana ara-teknika avo lenta amin'ny famokarana fitaovana SiC ary lafo ny vidin'ny famokarana.
Ny fitaovana silicone carbide dia novokarina tamin'ny fametrahana ny sosona epitaxial amin'ny substrate karbida silisiôna amin'ny alàlan'ny CVD. Ny dingana dia ahitana fanadiovana, oxidation, photolithography, etching, manala ny photoresist, implantation ion, simika etona deposition ny silisiôma nitride, polishing, sputtering, ary ny dingana fanodinana manaraka mba hamoronana ny firafitry ny fitaovana amin'ny SiC substrate kristaly tokana. Ny karazana lehibe amin'ny fitaovana herinaratra SiC dia misy diodes SiC, transistor SiC ary maody herinaratra SiC. Noho ny anton-javatra toy ny haingam-pamokarana akora miadana sy ny taham-pamokarana ambany, ny fitaovana karbida silisiôma dia manana vidin'ny famokarana avo lenta.
Ankoatra izany, ny famokarana fitaovana silisiôma carbide dia manana olana ara-teknika sasany:
1) Ilaina ny mamolavola dingana manokana izay mifanaraka amin'ny toetran'ny fitaovana karbida silisiôma. Ohatra: SiC dia manana teboka levona avo, izay mahatonga ny fanaparitahana mafana nentim-paharazana tsy mahomby. Ilaina ny mampiasa fomba fanaovana doping ion implantation ary manara-maso tsara ireo mari-pamantarana toy ny mari-pana, ny tahan'ny hafanana, ny faharetany ary ny fikorianan'ny entona; Ny SiC dia inert amin'ny solvents simika. Ny fomba toy ny etching maina dia tokony hampiasaina, ary ny fitaovana saron-tava, ny fangaro entona, ny fanaraha-maso ny sisin'ny rindrina, ny tahan'ny etching, ny hamafin'ny rindrina, sns.
2) Ny fanamboarana ny electrodes vy amin'ny silisiôma carbide wafers mitaky fifandraisana fanoherana ambany 10-5Ω2. Ny fitaovana electrode izay mahafeno ny fepetra takiana, Ni sy Al, dia manana fahamendrehana mafana kokoa noho ny 100 ° C, fa ny Al / Ni dia manana fahamendrehana mafana kokoa. Ny fifandraisana manokana fanoherana ny / W / Au mitambatra electrode fitaovana dia 10-3Ω2 ambony;
3) Ny SiC dia manana fiakanjo avo lenta, ary ny hamafin'ny SiC dia faharoa amin'ny diamondra, izay mametraka fepetra ambony kokoa amin'ny fanapahana, fikosoham-bary, famolahana ary teknolojia hafa.
Ankoatr'izay, sarotra kokoa ny manamboatra ny fitaovana herinaratra karbida silisiôma. Araka ny firafitry ny fitaovana isan-karazany, ny fitaovana herinaratra silisiôma carbide dia azo zaraina ho fitaovana planar sy fitaovana tatatra. Ny fitaovana herinaratra karbida silisiôma planar dia manana firindrana tsara sy dingana famokarana tsotra, saingy mora amin'ny fiantraikany JFET ary manana capacitance parasitika avo lenta sy fanoherana amin'ny fanjakana. Raha ampitahaina amin'ny fitaovana planar, ny fitaovana herinaratra karbida silisiôma dia manana firindrana ambany kokoa ary manana dingana fanamboarana sarotra kokoa. Na izany aza, ny firafitry ny hady dia manampy amin'ny fampitomboana ny haavon'ny fitaovana ary tsy dia mamokatra ny fiantraikan'ny JFET, izay mahasoa amin'ny famahana ny olan'ny fivezivezena fantsona. Izy io dia manana toetra tena tsara toy ny fanoherana kely, capacitance parasitika kely, ary ny fanjifana angovo ambany. Izy io dia manana tombony lehibe amin'ny vidiny sy ny fahombiazany ary lasa tari-dàlana mahazatra amin'ny fampivoarana ny fitaovana herinaratra carbide silisiôma. Araka ny tranonkala ofisialin'ny Rohm, ny rafitra ROHM Gen3 (Gen1 Trench structure) dia 75% amin'ny faritra chip Gen2 (Plannar2), ary ny fanoherana ny ROHM Gen3 dia mihena 50% eo ambanin'ny haben'ny chip mitovy.
Silicon carbide substrate, epitaxy, front-end, R&D fandaniana ary ny hafa dia mitentina 47%, 23%, 19%, 6% ary 5% amin'ny vidin'ny famokarana fitaovana karbida silisiôna.
Farany, hifantoka amin'ny famongorana ireo sakana ara-teknika amin'ny substrate ao amin'ny rojo indostrian'ny karbida silisiôma isika.
Ny dingan'ny famokarana ny substrate silisiôma carbide dia mitovy amin'ny substrate mifototra amin'ny silisiôma, saingy sarotra kokoa.
Ny dingan'ny famokarana ny substrate silisiôma carbide amin'ny ankapobeny dia ahitana ny synthesis akora, ny fitomboan'ny kristaly, ny fanodinana ingot, ny fanapahana ingot, ny fikosoham-bary, ny famolahana, ny fanadiovana ary ny rohy hafa.
Ny dingana fitomboan'ny kristaly no fototry ny dingana manontolo, ary ity dingana ity dia mamaritra ny toetra elektrika amin'ny substrate carbide silisiôma.
Ny fitaovana silicone carbide dia sarotra ny mitombo amin'ny dingan'ny rano amin'ny toe-javatra mahazatra. Ny fomba fitomboan'ny dingana etona malaza eny an-tsena ankehitriny dia manana mari-pana mitombo mihoatra ny 2300 ° C ary mitaky fanaraha-maso tsara ny mari-pana mitombo. Saika sarotra ny mijery ny fizotran'ny fandidiana manontolo. Ny fahadisoana kely dia hitarika amin'ny famotehana ny vokatra. Raha ampitahaina, ny fitaovana silisiôma dia mitaky 1600 ℃ ihany, izay ambany kokoa. Ny fanomanana substrate karbida silisiôma dia miatrika olana toy ny fitomboan'ny kristaly miadana sy ny fepetra takiana amin'ny endrika kristaly. Maharitra 7 ka hatramin'ny 10 andro eo ho eo ny fitomboan'ny wafer silicone carbide, raha 2 andro sy tapany kosa ny fisintonana tsorakazo silisiôma. Ambonin'izany, ny karbida silisiôma dia fitaovana iray izay faharoa amin'ny diamondra ny hamafiny. Ho very be izy io mandritra ny fanapahana, ny fikosoham-bary ary ny famolahana, ary ny tahan'ny vokatra dia 60% ihany.
Fantatsika fa ny fironana dia ny hampitombo ny haben'ny silisiôma carbide substrates, satria mitombo ny habeny, ny fepetra takiana amin'ny teknolojia fanitarana savaivony dia mihamitombo hatrany. Mitaky fitambarana singa fanaraha-maso ara-teknika isan-karazany mba hahatratrarana ny fitomboan'ny kristaly.
Fotoana fandefasana: May-22-2024