നിലവിൽ, SiC വ്യവസായം 150 mm (6 ഇഞ്ച്) ൽ നിന്ന് 200 mm (8 ഇഞ്ച്) ആയി മാറുന്നു. വ്യവസായത്തിലെ വലിയ വലിപ്പമുള്ള, ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള SiC ഹോമോപിറ്റാക്സിയൽ വേഫറുകളുടെ അടിയന്തിര ആവശ്യം നിറവേറ്റുന്നതിനായി, 150mm, 200mm4H-SiC ഹോമോപിറ്റാക്സിയൽ വേഫറുകൾസ്വതന്ത്രമായി വികസിപ്പിച്ച 200mm SiC എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വളർച്ചാ ഉപകരണങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് ഗാർഹിക അടിവസ്ത്രങ്ങളിൽ വിജയകരമായി തയ്യാറാക്കി. 150 മില്ലീമീറ്ററിനും 200 മില്ലീമീറ്ററിനും അനുയോജ്യമായ ഒരു ഹോമോപിറ്റാക്സിയൽ പ്രക്രിയ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു, അതിൽ എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വളർച്ചാ നിരക്ക് 60um/h-ൽ കൂടുതലായിരിക്കും. ഹൈ-സ്പീഡ് എപ്പിറ്റാക്സിയെ കണ്ടുമുട്ടുമ്പോൾ, എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വേഫർ ഗുണനിലവാരം മികച്ചതാണ്. 150 മില്ലീമീറ്ററും 200 മില്ലീമീറ്ററും കനം ഏകതാനമാണ്SiC എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വേഫറുകൾ1.5%-നുള്ളിൽ നിയന്ത്രിക്കാനാകും, ഏകാഗ്രത 3%-ൽ താഴെയാണ്, മാരകമായ വൈകല്യ സാന്ദ്രത 0.3 കണികകൾ/സെ.മീ. 2-ൽ കുറവാണ്, കൂടാതെ എപ്പിറ്റാക്സിയൽ ഉപരിതല പരുക്കൻ റൂട്ട് ശരാശരി സ്ക്വയർ Ra 0.15nm-ൽ താഴെയാണ്, കൂടാതെ എല്ലാ പ്രധാന പ്രക്രിയ സൂചകങ്ങളും വ്യവസായത്തിൻ്റെ വിപുലമായ തലം.
സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് (SiC)മൂന്നാം തലമുറയിലെ അർദ്ധചാലക വസ്തുക്കളുടെ പ്രതിനിധികളിൽ ഒരാളാണ്. ഉയർന്ന ബ്രേക്ക്ഡൌൺ ഫീൽഡ് ശക്തി, മികച്ച താപ ചാലകത, വലിയ ഇലക്ട്രോൺ സാച്ചുറേഷൻ ഡ്രിഫ്റ്റ് പ്രവേഗം, ശക്തമായ റേഡിയേഷൻ പ്രതിരോധം എന്നിവയുടെ സവിശേഷതകൾ ഇതിന് ഉണ്ട്. ഇത് പവർ ഉപകരണങ്ങളുടെ ഊർജ്ജ സംസ്കരണ ശേഷി വളരെയധികം വിപുലീകരിച്ചു കൂടാതെ ഉയർന്ന പവർ, ചെറിയ വലിപ്പം, ഉയർന്ന താപനില, ഉയർന്ന റേഡിയേഷൻ, മറ്റ് അങ്ങേയറ്റത്തെ അവസ്ഥകൾ എന്നിവയുള്ള ഉപകരണങ്ങൾക്കായി അടുത്ത തലമുറയിലെ പവർ ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളുടെ സേവന ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റാൻ കഴിയും. ഇതിന് സ്ഥലം കുറയ്ക്കാനും വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം കുറയ്ക്കാനും തണുപ്പിക്കൽ ആവശ്യകതകൾ കുറയ്ക്കാനും കഴിയും. പുതിയ ഊർജ്ജ വാഹനങ്ങൾ, റെയിൽ ഗതാഗതം, സ്മാർട്ട് ഗ്രിഡുകൾ, മറ്റ് മേഖലകൾ എന്നിവയിൽ ഇത് വിപ്ലവകരമായ മാറ്റങ്ങൾ കൊണ്ടുവന്നു. അതിനാൽ, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് അർദ്ധചാലകങ്ങൾ അടുത്ത തലമുറയിലെ ഉയർന്ന പവർ ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളെ നയിക്കുന്ന അനുയോജ്യമായ വസ്തുവായി അംഗീകരിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, മൂന്നാം തലമുറ അർദ്ധചാലക വ്യവസായത്തിൻ്റെ വികസനത്തിനുള്ള ദേശീയ നയ പിന്തുണക്ക് നന്ദി, 150 mm SiC ഉപകരണ വ്യവസായ സംവിധാനത്തിൻ്റെ ഗവേഷണവും വികസനവും നിർമ്മാണവും അടിസ്ഥാനപരമായി ചൈനയിൽ പൂർത്തിയായി, കൂടാതെ വ്യാവസായിക ശൃംഖലയുടെ സുരക്ഷയും അടിസ്ഥാനപരമായി ഉറപ്പുനൽകിയിട്ടുണ്ട്. അതിനാൽ, വ്യവസായത്തിൻ്റെ ശ്രദ്ധ ക്രമേണ ചെലവ് നിയന്ത്രണത്തിലേക്കും കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിലേക്കും മാറി. പട്ടിക 1 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, 150 മില്ലീമീറ്ററുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, 200 mm SiC ന് ഉയർന്ന എഡ്ജ് ഉപയോഗ നിരക്ക് ഉണ്ട്, കൂടാതെ സിംഗിൾ വേഫർ ചിപ്പുകളുടെ ഔട്ട്പുട്ട് ഏകദേശം 1.8 മടങ്ങ് വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും. സാങ്കേതികവിദ്യ പക്വത പ്രാപിച്ച ശേഷം, ഒരു ചിപ്പിൻ്റെ നിർമ്മാണ ചെലവ് 30% കുറയ്ക്കാൻ കഴിയും. 200 മില്ലീമീറ്ററിൻ്റെ സാങ്കേതിക മുന്നേറ്റം "ചെലവ് കുറയ്ക്കുന്നതിനും കാര്യക്ഷമത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനുമുള്ള" നേരിട്ടുള്ള മാർഗമാണ്, കൂടാതെ ഇത് എൻ്റെ രാജ്യത്തെ അർദ്ധചാലക വ്യവസായത്തിന് "സമാന്തരമായി" അല്ലെങ്കിൽ "നേതൃത്വം" നൽകുന്നതിനുള്ള താക്കോലാണ്.
Si ഉപകരണ പ്രക്രിയയിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി,SiC അർദ്ധചാലക പവർ ഉപകരണങ്ങൾമൂലക്കല്ലായി എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളികൾ ഉപയോഗിച്ച് എല്ലാം പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുകയും തയ്യാറാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. എപിറ്റാക്സിയൽ വേഫറുകൾ SiC പവർ ഉപകരണങ്ങൾക്ക് ആവശ്യമായ അടിസ്ഥാന വസ്തുക്കളാണ്. എപ്പിറ്റാക്സിയൽ ലെയറിൻ്റെ ഗുണനിലവാരം ഉപകരണത്തിൻ്റെ വിളവ് നേരിട്ട് നിർണ്ണയിക്കുന്നു, കൂടാതെ അതിൻ്റെ ചെലവ് ചിപ്പ് നിർമ്മാണ ചെലവിൻ്റെ 20% വരും. അതിനാൽ, എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വളർച്ച SiC പവർ ഉപകരണങ്ങളിൽ അത്യാവശ്യമായ ഒരു ഇൻ്റർമീഡിയറ്റ് ലിങ്കാണ്. എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പ്രോസസ് ലെവലിൻ്റെ ഉയർന്ന പരിധി നിർണ്ണയിക്കുന്നത് എപിറ്റാക്സിയൽ ഉപകരണങ്ങളാണ്. നിലവിൽ, ചൈനയിലെ 150mm SiC എപിറ്റാക്സിയൽ ഉപകരണങ്ങളുടെ പ്രാദേശികവൽക്കരണ ബിരുദം താരതമ്യേന ഉയർന്നതാണ്, എന്നാൽ 200mm ൻ്റെ മൊത്തത്തിലുള്ള ലേഔട്ട് അന്താരാഷ്ട്ര തലത്തേക്കാൾ പിന്നിലാണ്. അതിനാൽ, ആഭ്യന്തര മൂന്നാം തലമുറ അർദ്ധചാലക വ്യവസായത്തിൻ്റെ വികസനത്തിന് വലിയ വലിപ്പമുള്ള ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള എപ്പിറ്റാക്സിയൽ മെറ്റീരിയൽ നിർമ്മാണത്തിൻ്റെ അടിയന്തിര ആവശ്യങ്ങളും തടസ്സ പ്രശ്നങ്ങളും പരിഹരിക്കുന്നതിനായി, ഈ പേപ്പർ എൻ്റെ രാജ്യത്ത് വിജയകരമായി വികസിപ്പിച്ച 200 mm SiC എപിറ്റാക്സിയൽ ഉപകരണങ്ങൾ അവതരിപ്പിക്കുന്നു. കൂടാതെ എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പ്രക്രിയ പഠിക്കുന്നു. പ്രോസസ് ടെമ്പറേച്ചർ, കാരിയർ ഗ്യാസ് ഫ്ലോ റേറ്റ്, C/Si റേഷ്യോ മുതലായവ പോലുള്ള പ്രോസസ് പാരാമീറ്ററുകൾ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, കോൺസൺട്രേഷൻ യൂണിഫോം <3%, കനം നോൺ-യൂണിഫോർമിറ്റി <1.5%, റഫ്‌നസ് Ra <0.2 nm, മാരകമായ വൈകല്യ സാന്ദ്രത <0.3 ഗ്രെയിൻസ് സ്വതന്ത്രമായി വികസിപ്പിച്ച 200 മില്ലീമീറ്ററുള്ള 150 മില്ലീമീറ്ററും 200 മില്ലീമീറ്ററും SiC എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വേഫറുകളുടെ /cm2 സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് എപിറ്റാക്സിയൽ ഫർണസ് ലഭിക്കുന്നു. ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള SiC പവർ ഡിവൈസ് തയ്യാറാക്കലിൻ്റെ ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റാൻ ഉപകരണ പ്രോസസ്സ് നിലയ്ക്ക് കഴിയും.
1 പരീക്ഷണം
1.1 തത്വംSiC എപ്പിറ്റാക്സിയൽപ്രക്രിയ
4H-SiC ഹോമോപിറ്റാക്സിയൽ വളർച്ചാ പ്രക്രിയയിൽ പ്രധാനമായും 2 പ്രധാന ഘട്ടങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നു, അതായത്, 4H-SiC സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിൻ്റെ ഉയർന്ന താപനില ഇൻ-സിറ്റു എച്ചിംഗും ഏകതാനമായ രാസ നീരാവി നിക്ഷേപ പ്രക്രിയയും. സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് ഇൻ-സിറ്റു എച്ചിംഗിൻ്റെ പ്രധാന ലക്ഷ്യം വേഫർ പോളിഷിംഗ്, ശേഷിക്കുന്ന പോളിഷിംഗ് ലിക്വിഡ്, കണികകൾ, ഓക്‌സൈഡ് പാളി എന്നിവയ്ക്ക് ശേഷം അടിവസ്ത്രത്തിൻ്റെ ഉപരിതല കേടുപാടുകൾ നീക്കം ചെയ്യുക എന്നതാണ്, കൂടാതെ എച്ചിംഗ് വഴി അടിവസ്ത്ര ഉപരിതലത്തിൽ ഒരു സാധാരണ ആറ്റോമിക് സ്റ്റെപ്പ് ഘടന രൂപീകരിക്കാൻ കഴിയും. ഇൻ-സിറ്റു എച്ചിംഗ് സാധാരണയായി ഹൈഡ്രജൻ അന്തരീക്ഷത്തിലാണ് നടത്തുന്നത്. യഥാർത്ഥ പ്രോസസ്സ് ആവശ്യകതകൾ അനുസരിച്ച്, ഹൈഡ്രജൻ ക്ലോറൈഡ്, പ്രൊപ്പെയ്ൻ, എഥിലീൻ അല്ലെങ്കിൽ സിലേൻ പോലെയുള്ള ചെറിയ അളവിലുള്ള ഓക്സിലറി വാതകവും ചേർക്കാവുന്നതാണ്. ഇൻ-സിറ്റു ഹൈഡ്രജൻ എച്ചിംഗിൻ്റെ താപനില സാധാരണയായി 1 600 ℃ ന് മുകളിലാണ്, കൂടാതെ എച്ചിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ പ്രതികരണ അറയുടെ മർദ്ദം സാധാരണയായി 2×104 Pa ന് താഴെയാണ് നിയന്ത്രിക്കുന്നത്.
ഇൻ-സിറ്റു എച്ചിംഗ് വഴി സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് ഉപരിതലം സജീവമാക്കിയ ശേഷം, അത് ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള രാസ നീരാവി നിക്ഷേപ പ്രക്രിയയിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നു, അതായത് വളർച്ചാ ഉറവിടം (എഥിലീൻ/പ്രൊപ്പെയ്ൻ, ടിസിഎസ്/സിലാൻ പോലുള്ളവ), ഡോപ്പിംഗ് ഉറവിടം (എൻ-ടൈപ്പ് ഡോപ്പിംഗ് സോഴ്‌സ് നൈട്രജൻ. , പി-ടൈപ്പ് ഡോപ്പിംഗ് സോഴ്‌സ് ടിഎംഎൽ), കൂടാതെ ഹൈഡ്രജൻ ക്ലോറൈഡ് പോലുള്ള സഹായ വാതകവും ഒരു വഴി പ്രതികരണ അറയിലേക്ക് കൊണ്ടുപോകുന്നു. കാരിയർ വാതകത്തിൻ്റെ വലിയ ഒഴുക്ക് (സാധാരണയായി ഹൈഡ്രജൻ). ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തന അറയിൽ വാതകം പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച ശേഷം, മുൻഗാമിയുടെ ഒരു ഭാഗം രാസപരമായി പ്രതികരിക്കുകയും വേഫർ പ്രതലത്തിൽ ആഗിരണം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ ഒരു പ്രത്യേക ഡോപ്പിംഗ് സാന്ദ്രത, നിർദ്ദിഷ്ട കനം, ഉയർന്ന ഗുണമേന്മയുള്ള ഒരു ഏക-ക്രിസ്റ്റൽ ഹോമോജീനിയസ് 4H-SiC എപിറ്റാക്സിയൽ പാളി രൂപം കൊള്ളുന്നു. ഒരു ടെംപ്ലേറ്റായി സിംഗിൾ-ക്രിസ്റ്റൽ 4H-SiC സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് ഉപയോഗിച്ച് അടിവസ്ത്ര ഉപരിതലത്തിൽ. വർഷങ്ങളുടെ സാങ്കേതിക പര്യവേക്ഷണത്തിന് ശേഷം, 4H-SiC ഹോമോപിറ്റാക്സിയൽ സാങ്കേതികവിദ്യ അടിസ്ഥാനപരമായി പക്വത പ്രാപിക്കുകയും വ്യാവസായിക ഉൽപാദനത്തിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്തു. ലോകത്ത് ഏറ്റവും കൂടുതൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന 4H-SiC ഹോമോപിറ്റാക്സിയൽ സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് രണ്ട് സാധാരണ സ്വഭാവങ്ങളുണ്ട്:
(1) ഒരു ഓഫ്-ആക്സിസ് (<0001> ക്രിസ്റ്റൽ പ്ലെയിനുമായി ബന്ധപ്പെട്ട്, <11-20> ക്രിസ്റ്റൽ ദിശയിലേക്ക്) ചരിഞ്ഞ കട്ട് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് ഒരു ടെംപ്ലേറ്റായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്, മാലിന്യങ്ങളില്ലാത്ത ഉയർന്ന-ശുദ്ധിയുള്ള സിംഗിൾ-ക്രിസ്റ്റൽ 4H-SiC എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളിയാണ് സ്റ്റെപ്പ്-ഫ്ലോ ഗ്രോത്ത് മോഡിൻ്റെ രൂപത്തിൽ അടിവസ്ത്രത്തിൽ നിക്ഷേപിക്കുന്നു. ആദ്യകാല 4H-SiC ഹോമോപിറ്റാക്സിയൽ വളർച്ച ഒരു പോസിറ്റീവ് ക്രിസ്റ്റൽ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് ഉപയോഗിച്ചു, അതായത് വളർച്ചയ്ക്കായി <0001> Si വിമാനം. പോസിറ്റീവ് ക്രിസ്റ്റൽ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിലെ ആറ്റോമിക് സ്റ്റെപ്പുകളുടെ സാന്ദ്രത കുറവാണ്, ടെറസുകൾ വിശാലവുമാണ്. 3C ക്രിസ്റ്റൽ SiC (3C-SiC) രൂപീകരിക്കാനുള്ള എപ്പിറ്റാക്സി പ്രക്രിയയിൽ ദ്വിമാന ന്യൂക്ലിയേഷൻ വളർച്ച സംഭവിക്കുന്നത് എളുപ്പമാണ്. ഓഫ്-ആക്സിസ് കട്ടിംഗ് വഴി, 4H-SiC <0001> സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ ഉയർന്ന സാന്ദ്രത, ഇടുങ്ങിയ ടെറസ് വീതിയുള്ള ആറ്റോമിക് സ്റ്റെപ്പുകൾ അവതരിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ ഉപരിതല വ്യാപനത്തിലൂടെ താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ ഉപരിതല energy ർജ്ജമുള്ള ആറ്റോമിക് സ്റ്റെപ്പ് സ്ഥാനത്തേക്ക് അഡ്‌സോർബ്ഡ് മുൻഗാമിക്ക് ഫലപ്രദമായി എത്തിച്ചേരാനാകും. . ഘട്ടത്തിൽ, മുൻഗാമി ആറ്റം/മോളിക്യുലാർ ഗ്രൂപ്പ് ബോണ്ടിംഗ് സ്ഥാനം അദ്വിതീയമാണ്, അതിനാൽ സ്റ്റെപ്പ് ഫ്ലോ ഗ്രോത്ത് മോഡിൽ, എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളിക്ക് ഒരേ ക്രിസ്റ്റലിനൊപ്പം ഒരൊറ്റ ക്രിസ്റ്റൽ രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് അടിവസ്ത്രത്തിൻ്റെ Si-C ഡബിൾ ആറ്റോമിക് ലെയർ സ്റ്റാക്കിംഗ് സീക്വൻസ് പൂർണ്ണമായും പാരമ്പര്യമായി ലഭിക്കും. അടിവസ്ത്രമായി ഘട്ടം.
(2) ക്ലോറിൻ അടങ്ങിയ സിലിക്കൺ സ്രോതസ്സ് അവതരിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ ഹൈ-സ്പീഡ് എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വളർച്ച കൈവരിക്കാനാകും. പരമ്പരാഗത SiC രാസ നീരാവി നിക്ഷേപ സംവിധാനങ്ങളിൽ, സിലേനും പ്രൊപ്പെയ്നും (അല്ലെങ്കിൽ എഥിലീൻ) പ്രധാന വളർച്ചാ സ്രോതസ്സുകളാണ്. വളർച്ചാ സ്രോതസ് ഫ്ലോ റേറ്റ് വർദ്ധിപ്പിച്ച് വളർച്ചാ നിരക്ക് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്ന പ്രക്രിയയിൽ, സിലിക്കൺ ഘടകത്തിൻ്റെ സന്തുലിത ഭാഗിക മർദ്ദം വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നതിനാൽ, ഏകതാനമായ ഗ്യാസ് ഫേസ് ന്യൂക്ലിയേഷൻ വഴി സിലിക്കൺ ക്ലസ്റ്ററുകൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്നത് എളുപ്പമാണ്, ഇത് വിനിയോഗ നിരക്ക് ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുന്നു. സിലിക്കൺ ഉറവിടം. സിലിക്കൺ ക്ലസ്റ്ററുകളുടെ രൂപീകരണം എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വളർച്ചാ നിരക്കിൻ്റെ പുരോഗതിയെ വളരെയധികം പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു. അതേ സമയം, സിലിക്കൺ ക്ലസ്റ്ററുകൾ സ്റ്റെപ്പ് ഫ്ലോ വളർച്ചയെ തടസ്സപ്പെടുത്തുകയും ന്യൂക്ലിയേഷൻ തകരാറിലാകുകയും ചെയ്യും. ഏകതാനമായ ഗ്യാസ് ഫേസ് ന്യൂക്ലിയേഷൻ ഒഴിവാക്കാനും എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വളർച്ചാ നിരക്ക് വർദ്ധിപ്പിക്കാനും, ക്ലോറിൻ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സിലിക്കൺ സ്രോതസ്സുകളുടെ ആമുഖം നിലവിൽ 4H-SiC ൻ്റെ എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വളർച്ചാ നിരക്ക് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള മുഖ്യധാരാ രീതിയാണ്.
1.2 200 mm (8-ഇഞ്ച്) SiC എപിറ്റാക്സിയൽ ഉപകരണങ്ങളും പ്രക്രിയ വ്യവസ്ഥകളും
ഈ പേപ്പറിൽ വിവരിച്ചിരിക്കുന്ന പരീക്ഷണങ്ങളെല്ലാം 48-ആം ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് ചൈന ഇലക്ട്രോണിക്സ് ടെക്നോളജി ഗ്രൂപ്പ് കോർപ്പറേഷൻ സ്വതന്ത്രമായി വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത 150/200 mm (6/8-ഇഞ്ച്) അനുയോജ്യമായ മോണോലിത്തിക്ക് ഹോറിസോണ്ടൽ ഹോട്ട് വാൾ SiC എപ്പിറ്റാക്സിയൽ ഉപകരണത്തിലാണ് നടത്തിയത്. എപ്പിറ്റാക്സിയൽ ഫർണസ് പൂർണ്ണമായും ഓട്ടോമാറ്റിക് വേഫർ ലോഡിംഗും അൺലോഡിംഗും പിന്തുണയ്ക്കുന്നു. എപ്പിറ്റാക്സിയൽ ഉപകരണങ്ങളുടെ പ്രതികരണ അറയുടെ ആന്തരിക ഘടനയുടെ ഒരു സ്കീമാറ്റിക് ഡയഗ്രമാണ് ചിത്രം 1. ചിത്രം 1 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, പ്രതികരണ അറയുടെ പുറം ഭിത്തി ഒരു വാട്ടർ-കൂൾഡ് ഇൻ്റർലെയറുള്ള ഒരു ക്വാർട്സ് മണിയാണ്, കൂടാതെ മണിയുടെ ഉള്ളിൽ ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള ഒരു പ്രതികരണ അറയാണ്, അത് താപ ഇൻസുലേഷൻ കാർബൺ ഫീൽ, ഉയർന്ന പരിശുദ്ധി എന്നിവയാൽ നിർമ്മിതമാണ്. പ്രത്യേക ഗ്രാഫൈറ്റ് അറ, ഗ്രാഫൈറ്റ് ഗ്യാസ്-ഫ്ലോട്ടിംഗ് റൊട്ടേറ്റിംഗ് ബേസ് മുതലായവ. മുഴുവൻ ക്വാർട്സ് മണിയും ഒരു സിലിണ്ടർ കൊണ്ട് മൂടിയിരിക്കുന്നു ഇൻഡക്ഷൻ കോയിൽ, മണിക്കുള്ളിലെ പ്രതികരണ അറ ഒരു മീഡിയം ഫ്രീക്വൻസി ഇൻഡക്ഷൻ പവർ സപ്ലൈ വഴി വൈദ്യുതകാന്തികമായി ചൂടാക്കപ്പെടുന്നു. ചിത്രം 1 (ബി) ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, കാരിയർ വാതകം, പ്രതികരണ വാതകം, ഉത്തേജക വാതകം എന്നിവയെല്ലാം വേഫർ ഉപരിതലത്തിലൂടെ ഒരു തിരശ്ചീന ലാമിനാർ പ്രവാഹത്തിൽ പ്രതിപ്രവർത്തന അറയുടെ മുകൾഭാഗത്ത് നിന്ന് പ്രതികരണ അറയുടെ താഴേക്ക് ഒഴുകുകയും വാലിൽ നിന്ന് ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു. ഗ്യാസ് എൻഡ്. വേഫറിനുള്ളിലെ സ്ഥിരത ഉറപ്പാക്കാൻ, എയർ ഫ്ലോട്ടിംഗ് ബേസ് കൊണ്ടുപോകുന്ന വേഫർ പ്രക്രിയയ്ക്കിടെ എപ്പോഴും തിരിക്കും.
പരീക്ഷണത്തിൽ ഉപയോഗിച്ചിരിക്കുന്ന സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് വാണിജ്യപരമായ 150 എംഎം, 200 എംഎം (6 ഇഞ്ച്, 8 ഇഞ്ച്) <1120> ദിശ 4°ഓഫ്-ആംഗിൾ കണ്ടക്റ്റീവ് n-ടൈപ്പ് 4H-SiC ഇരട്ട-വശങ്ങളുള്ള മിനുക്കിയ SiC സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് ഷാൻസി ഷൂക്ക് ക്രിസ്റ്റൽ നിർമ്മിച്ചതാണ്. ട്രൈക്ലോറോസിലേൻ (SiHCl3, TCS), എഥിലീൻ (C2H4) എന്നിവ പ്രോസസ് പരീക്ഷണത്തിൽ പ്രധാന വളർച്ചാ സ്രോതസ്സുകളായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, അവയിൽ TCS, C2H4 എന്നിവ യഥാക്രമം സിലിക്കൺ ഉറവിടമായും കാർബൺ ഉറവിടമായും ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഉയർന്ന ശുദ്ധിയുള്ള നൈട്രജൻ (N2) n- ആയി ഉപയോഗിക്കുന്നു. തരം ഡോപ്പിംഗ് ഉറവിടം, കൂടാതെ ഹൈഡ്രജൻ (H2) ഡൈല്യൂഷൻ ഗ്യാസ്, കാരിയർ ഗ്യാസ് എന്നിവയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പ്രക്രിയയുടെ താപനില പരിധി 1 600 ~1 660 ℃ ആണ്, പ്രോസസ്സ് മർദ്ദം 8×103 ~12×103 Pa ആണ്, H2 കാരിയർ ഗ്യാസ് ഫ്ലോ റേറ്റ് 100～140 L/min ആണ്.
1.3 എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വേഫർ പരിശോധനയും സ്വഭാവരൂപീകരണവും
ഫ്യൂറിയർ ഇൻഫ്രാറെഡ് സ്പെക്ട്രോമീറ്റർ (ഉപകരണ നിർമ്മാതാവ് തെർമൽഫിഷർ, മോഡൽ iS50), മെർക്കുറി പ്രോബ് കോൺസൺട്രേഷൻ ടെസ്റ്റർ (ഉപകരണ നിർമ്മാതാവ് സെമിലാബ്, മോഡൽ 530L) എന്നിവ എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളിയുടെ കനം, ഡോപ്പിംഗ് സാന്ദ്രത എന്നിവയുടെ ശരാശരിയും വിതരണവും ചിത്രീകരിക്കാൻ ഉപയോഗിച്ചു; എപ്പിറ്റാക്സിയൽ ലെയറിലെ ഓരോ പോയിൻ്റിൻ്റെയും കനവും ഡോപ്പിംഗ് കോൺസൺട്രേഷനും 5 എംഎം എഡ്ജ് നീക്കം ചെയ്യുന്നതിലൂടെ വേഫറിൻ്റെ മധ്യഭാഗത്ത് 45 ഡിഗ്രിയിൽ പ്രധാന റഫറൻസ് എഡ്ജിൻ്റെ സാധാരണ രേഖയെ മുറിച്ചുകടക്കുന്ന വ്യാസരേഖയിലൂടെ പോയിൻ്റുകൾ എടുത്താണ് നിർണ്ണയിക്കുന്നത്. 150 എംഎം വേഫറിന്, 9 പോയിൻ്റുകൾ ഒരൊറ്റ വ്യാസമുള്ള വരയിലൂടെ (രണ്ട് വ്യാസങ്ങൾ പരസ്പരം ലംബമായിരുന്നു), 200 എംഎം വേഫറിന്, ചിത്രം 2 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ 21 പോയിൻ്റുകൾ എടുത്തു. ഒരു ആറ്റോമിക് ഫോഴ്‌സ് മൈക്രോസ്കോപ്പ് (ഉപകരണ നിർമ്മാതാവ്) ബ്രൂക്കർ, മോഡൽ ഡൈമൻഷൻ ഐക്കൺ) മധ്യഭാഗത്തും എഡ്ജ് ഏരിയയിലും (5 എംഎം എഡ്ജ്) 30 μm×30 μm ഏരിയകൾ തിരഞ്ഞെടുക്കാൻ ഉപയോഗിച്ചു. എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളിയുടെ ഉപരിതല പരുഷത പരിശോധിക്കുന്നതിനുള്ള എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വേഫർ നീക്കം ചെയ്യുക; ഉപരിതല വൈകല്യമുള്ള ടെസ്റ്റർ ഉപയോഗിച്ചാണ് എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളിയുടെ വൈകല്യങ്ങൾ അളക്കുന്നത് (ഉപകരണ നിർമ്മാതാക്കളായ ചൈന ഇലക്ട്രോണിക്സ് 3D ഇമേജറിൻ്റെ സവിശേഷത കെഫെൻഗുവയിൽ നിന്നുള്ള റഡാർ സെൻസർ (മോഡൽ മാർസ് 4410 പ്രോ) ആണ്.
പോസ്റ്റ് സമയം: സെപ്റ്റംബർ-04-2024