2 Fa'ata'ita'iga i'uga ma talanoaga
2.1Epitaxial layermafiafia ma tutusa
O le mafiafia o le epitaxial layer, le faʻaogaina o le doping ma le tutusa o se tasi lea o faʻailoga autu mo le faʻamasinoina o le lelei o faʻamaʻi epitaxial. Sa'o pulea mafiafia, doping fa'atonuga ma le tutusa i totonu o le wafer o le ki lea i le fa'amautinoaina o le fa'atinoga ma le tumauSiC eletise masini, ma le mafiafia o le epitaxial ma le faʻaogaina o le faʻaogaina o le doping o ni faʻavae taua foi mo le fuaina o le gaioiga gafatia o meafaigaluega epitaxial.
Ata 3 o lo'o fa'aalia ai le mafiafia o le tutusa ma le fa'asoaina o le 150 mm ma le 200 mmSiC epitaxial wafers. E mafai ona iloa mai le ata o le epitaxial layer mafiafia o le tufatufaina atu e tutusa tutusa i le ogatotonu o le wafer. O le taimi epitaxial faagasologa o 600s, o le averesi epitaxial layer mafiafia o le 150mm epitaxial wafer o le 10.89 um, ma le mafiafia uniformity o 1.05%. E ala i le faʻatusatusaga, o le fua faatatau o le tuputupu aʻe o le epitaxial o le 65.3 um / h, o se faʻataʻitaʻiga masani o le faʻagasologa o le epitaxial. I lalo o le taimi tutusa epitaxial faagasologa, o le epitaxial layer mafiafia o le 200 mm epitaxial wafer o 10.10 um, o le mafiafia uniformity i totonu o le 1.36%, ma le fua faatatau tuputupu aʻe atoa o le 60.60 um / h, lea e laʻititi laʻititi nai lo le 150 mm epitaxial tuputupu aʻe. fua faatatau. E mafua ona o loʻo i ai le leiloa i luga o le ala pe a tafe mai le puna silicon ma le carbon source mai le pito i luga o le potu tali mai i luga o le wafer i le pito i lalo o le potu tali, ma o le 200 mm wafer area e sili atu nai lo le 150 mm. O le kesi e tafe atu i luga o le 200 mm wafer mo se mamao umi, ma o le puna kesi e faʻaumatia i luga o le ala e sili atu. I lalo o le tulaga o loʻo faʻaauau pea le taamilo o le wafer, o le mafiafia atoa o le epitaxial layer e sili atu ona manifinifi, o lea e faʻagesegese ai le tuputupu aʻe. I le aotelega, o le mafiafia o le tutusa o le 150 mm ma le 200 mm epitaxial wafers e sili ona lelei, ma o le faagasologa o le gafatia o meafaigaluega e mafai ona ausia manaoga o masini maualuga.
2.2 Epitaxial layer doping concentration ma le tutusa
Ata 4 o loʻo faʻaalia ai le tutusa o le faʻaogaina o le doping ma le tufatufaina o pupuni o le 150 mm ma le 200 mm.SiC epitaxial wafers. E pei ona mafai ona vaʻaia mai le ata, o le faʻasologa o le tufatufaina atu o le faʻaogaina i luga o le epitaxial wafer o loʻo i ai le simmetry manino e faʻatatau i le ogatotonu o le wafer. O le tutusa o le faʻaogaina o le doping o le 150 mm ma le 200 mm epitaxial layers o le 2.80% ma le 2.66% i le faasologa, lea e mafai ona pulea i totonu ole 3%, o se tulaga sili ona lelei mo meafaigaluega faʻavaomalo tutusa. O le doping concentration curve o le epitaxial layer o loʻo tufatufa atu i se foliga "W" i luga o le itu o le lautele, lea e masani ona fuafuaina e le tafega o le ogaumu epitaxial puipui vevela, ona o le faʻaogaina o le ea o le faʻafefe o le epitaxial o le ogaumu tuputupu aʻe e sau mai. o le pito i totonu o le ea (luga) ma tafe mai le pito i lalo i se faiga laminar i luga o le fafie; ona o le fua faatatau o le "along-the-way depletion" o le puna kaponi (C2H4) e maualuga atu nai lo le puna silicon (TCS), pe a taamilo le wafer, o le C / Si moni i luga o le wafer surface e faasolosolo malie lava ona faaitiitia mai le pito i le. le ogatotonu (o le puna carbon i totonu o le ogatotonu e itiiti ifo), e tusa ai ma le "tauva tulaga faʻatauvaʻa" o C ma N, o le doping concentration i le ogatotonu o le wafer faasolosolo faʻaitiitia i le pito, i le faasologa. ina ia maua le tulaga lelei tulaga tutusa, o le pito N2 ua faaopoopo o se taui i le faagasologa o le epitaxial e faagesegese ai le faaitiitia o le doping concentration mai le ogatotonu i le pito, ina ia maua ai e le pupuni o le doping concentration mulimuli se foliga "W".
2.3 Epitaxial layer faaletonu
I le faʻaopoopoga i le mafiafia ma le faʻaogaina o le doping, o le maualuga o le faʻaogaina o le faʻaletonu o le epitaxial layer o se faʻataʻitaʻiga autu mo le fuaina o le lelei o le epitaxial wafers ma se faʻailoga taua o le gaioiga gafatia o meafaigaluega epitaxial. E ui o le SBD ma le MOSFET e eseese manaʻoga mo faʻaletonu, o le sili atu ona manino le faʻaleagaina o le morphology e pei o le pa'ū faʻaletonu, faʻaletonu tafatolu, faʻaletonu kāloti, faʻamaʻi kometi, ma isi mea o loʻo faʻamatalaina o faʻamaʻi faʻamaʻi o masini SBD ma MOSFET. O le fa'aletonu o tupe meataalo o lo'o i ai nei fa'aletonu e maualuga, o le fa'atonutonuina o le numera o mea fa'aletonu e matua taua tele mo le fa'aleleia atili o tupe maua ma fa'aitiitia le tau. O le ata 5 o lo'o fa'aalia ai le tufatufaina atu o fa'aletonu o le fasioti tagata o le 150 mm ma le 200 mm SiC epitaxial wafers. I lalo o le tulaga e leai se faaletonu manino i le fua faatatau C/Si, o faaletonu kāloti ma faaletonu comet e mafai ona matua aveesea, ae o faaletonu pa'ū ma tafatolu faaletonu e fesootai ma le pulea mama i le taimi o le faagaoioiga o meafaigaluega epitaxial, le tulaga le mama o graphite. vaega i le potu tali, ma le tulaga lelei o le substrate. Mai le Laulau 2, e mafai ona vaʻaia o le faʻamaʻi faʻaleagaina o le 150 mm ma le 200 mm epitaxial wafers e mafai ona pulea i totonu ole 0.3 particles / cm2, o se tulaga sili ona lelei mo le ituaiga meafaigaluega tutusa. Ole maualuga ole fa'atonuga ole 150mm epitaxial wafer e sili atu nai lo le 200mm epitaxial wafer. E mafua ona o le faagasologa o le sauniuniga o le substrate o le 150 mm e sili atu le matua nai lo le 200 mm, e sili atu le lelei o le substrate, ma le maualuga o le pulea o le eleelea o le 150 mm graphite reaction chamber e sili atu.
2.4 Epitaxial wafer fa'afefeteina luga
Ata 6 o loʻo faʻaalia ai ata AFM o luga ole 150 mm ma le 200 mm SiC epitaxial wafers. E mafai ona iloa mai le ata o le a'a luga o lona uiga sikuea roughness Ra o 150 mm ma 200 mm epitaxial wafers o 0.129 nm ma 0.113 nm faasologa, ma o le pito i luga o le epitaxial layer e lamolemole e aunoa ma le manino macro-laasaga aggregation mea tutupu. O lenei mea faʻapitoa e faʻaalia ai o le tuputupu aʻe o le epitaxial layer e faʻatumauina pea le faʻagasologa o le tuputupu aʻe o le laasaga i le faagasologa atoa o le epitaxial, ma e leai se faʻasologa o laasaga e tupu. E mafai ona vaʻaia e ala i le faʻaaogaina o le faʻaogaina o le tuputupu aʻe o le epitaxial, e mafai ona maua ni laupepa epitaxial lamolemole i luga o le 150 mm ma le 200 mm substrates maualalo.
3 Faaiuga
O le 150 mm ma le 200 mm 4H-SiC homogeneous epitaxial wafers na saunia lelei i luga o substrates i totonu o le fale e faʻaogaina ai le 200 mm SiC epitaxial growth equipment, ma le faʻaogaina o le epitaxial process e fetaui mo le 150 mm ma le 200 mm na atiaʻe. Ole fua ole tuputupu aʻe epitaxial e mafai ona sili atu nai lo le 60 μm / h. A'o fa'amalieina le mana'oga maualuga o le epitaxy, e sili atu le lelei o le epitaxial wafer. O le mafiafia o le tutusa o le 150 mm ma le 200 mm SiC epitaxial wafers e mafai ona pulea i totonu o le 1.5%, o le faʻaogaina o le tutusa e itiiti ifo i le 3%, o le faʻalavelave faʻaleagaina e itiiti ifo i le 0.3 vaega / cm2, ma le aʻa o le epitaxial luga o le aʻa o lona uiga sikuea Ra. e itiiti ifo i le 0.15 nm. O fa'ailoga autu o le fa'agasologa o le epitaxial wafers o lo'o i le tulaga maualuga i le alamanuia.
Punavai: Fa'aeletonika Alamanuia Fa'apitoa Meafaigaluega
Tusitala: Xie Tianle, Li Ping, Yang Yu, Gong Xiaoliang, Ba Sai, Chen Guoqin, Wan Shengqiang
(48th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation, Changsha, Hunan 410111)
Taimi meli: Sep-04-2024