2 Liphetho tsa liteko le lipuisano
2.1Epitaxial layerbotenya le ho lekana
Botenya ba Epitaxial layer, mahloriso a doping le ho tšoana ke e 'ngoe ea matšoao a mantlha a ho ahlola boleng ba li-wafers tsa epitaxial. Botenya bo laolehang ka nepo, mahloriso a doping le ho ts'oana ka har'a sephaphatha ke senotlolo sa ho netefatsa ts'ebetso le botsitso baLisebelisoa tsa motlakase tsa SiC, le botenya ba epitaxial layer le ho tšoana ha mahloriso a doping le tsona ke metheo ea bohlokoa ea ho lekanya bokhoni ba ts'ebetso ea lisebelisoa tsa epitaxial.
Setšoantšo sa 3 se bonts'a ho lekana ha botenya le sekhahla sa kabo sa 150 mm le 200 mmSiC epitaxial wafers. Ho ka bonoa ho tsoa setšoantšong hore epitaxial layer botenya ba kabo mothinya o symmetrical mabapi le ntlha e bohareng ea sephaphatha. Nako ea ts'ebetso ea epitaxial ke 600s, bophara ba epitaxial layer botenya ba 150mm epitaxial wafer ke 10.89 um, 'me ho lekana ha botenya ke 1.05%. Ka ho bala, sekhahla sa kholo ea epitaxial ke 65.3 um / h, e leng mokhoa o tloaelehileng oa epitaxial process level. Tlas'a nako e ts'oanang ea ts'ebetso ea epitaxial, botenya ba epitaxial layer ea 200 mm epitaxial wafer ke 10.10 um, botenya bo lekanang bo ka hare ho 1.36%, 'me sekhahla sa kholo ea kakaretso ke 60.60 um / h, e leng tlase hanyenyane ho feta 150 mm epitaxial kgolo. sekhahla. Sena ke hobane ho na le tahlehelo e totobetseng tseleng ha mohloli oa silicon le mohloli oa carbon o phalla ho tloha holimo ho kamoreng ea karabelo ka holim'a sephaphatha ho ea tlaase ho kamoreng ea karabelo, 'me sebaka sa 200 mm wafer se seholo ho feta 150 mm. Khase e phalla ka holim'a sephaphatha sa 200 mm sebaka se selelele, 'me khase ea mohloli e sebelisoang tseleng e feta. Tlas'a boemo ba hore sephaphatha se ntse se potoloha, botenya bohle ba lesela la epitaxial bo bobebe, kahoo sekhahla sa kholo se lieha. Ka kakaretso, botenya ba 150 mm le 200 mm epitaxial wafers bo babatsehang, 'me bokhoni ba lisebelisoa bo ka finyella litlhoko tsa lisebelisoa tsa boleng bo phahameng.
2.2 Epitaxial layer doping concentration le ho ts'oana
Setšoantšo sa 4 se bonts'a ho ts'oana ha mahloriso a doping le kabo ea curve ea 150 mm le 200 mm.SiC epitaxial wafers. Joalo ka ha ho bonoa setšoantšong, sekhahla sa kabo ea mahloriso holim'a sephaphatha sa epitaxial se na le symmetry e hlakileng mabapi le bohareng ba sephaphatha. Ho lumellana ha li-doping tsa 150 mm le 200 mm epitaxial layers ke 2.80% le 2.66% ka ho latellana, e ka laoloang ka hare ho 3%, e leng boemo bo babatsehang bakeng sa lisebelisoa tse tšoanang tsa machaba. The doping concentration curve of the epitaxial layer e ajoa ka sebopeho sa "W" ho latela tataiso ea bophara, e laoloang haholo ke sebaka sa phallo ea lerako le chesang le otlolohileng la epitaxial sebopi, hobane tataiso ea phallo ea moea ea phallo ea moea e okametseng sebōpi sa epitaxial kgolo e tsoa ho. moea o kenang moeeng (ho ea holimo) 'me o phalla ho tsoa qetellong ea noka ka mokhoa oa laminar ka holim'a sephaphatha; hobane sekhahla sa "ho fokotseha ha tsela" sa mohloli oa carbon (C2H4) se phahame ho feta sa mohloli oa silicon (TCS), ha sephaphatha se potoloha, C / Si ea sebele e holim'a sephaphatha e fokotseha butle-butle ho tloha moeling ho ea ho. setsi (mohloli oa khabone bohareng o tlase), ho latela "khopolo ea boemo ba tlholisano" ea C le N, mahloriso a doping bohareng ba sephaphatha a fokotseha butle ho ea pheletsong, molemong oa ho fumana mahloriso a matle haholo. ho ts'oana, moeli oa N2 o eketsoa e le matšeliso nakong ea ts'ebetso ea epitaxial ho fokotsa ho fokotseha ha mahloriso a doping ho tloha bohareng ho ea moeling, e le hore karolo ea ho qetela ea mahloriso ea doping e hlahise sebopeho sa "W".
2.3 Litšitiso tsa Epitaxial layer
Ntle le botenya le mahloriso a doping, boemo ba taolo ea sekoli ea epitaxial le eona ke parameter ea mantlha ea ho lekanya boleng ba li-wafers tsa epitaxial le sesupo sa bohlokoa sa bokhoni ba ts'ebetso ea lisebelisoa tsa epitaxial. Leha SBD le MOSFET li na le litlhoko tse fapaneng bakeng sa bofokoli, mefokolo e hlakileng ea sebopeho sa holim'a metsi joalo ka bofokoli ba ho theoha, bofokoli ba likhutlo li tharo, bofokoli ba lihoete, bofokoli ba comet, joalo-joalo li hlalosoa e le liphoso tse bolaeang tsa lisebelisoa tsa SBD le MOSFET. Monyetla oa ho hloleha ha li-chips tse nang le likoli tsena o phahame, kahoo ho laola palo ea liphoso tse bolaeang ho bohlokoa haholo bakeng sa ho ntlafatsa tlhahiso ea chip le ho fokotsa litšenyehelo. Setšoantšo sa 5 se bonts'a kabo ea liphoso tse bolaeang tsa 150 mm le 200 mm SiC epitaxial wafers. Tlas'a boemo ba hore ha ho na ho se leka-lekane ho totobetseng karo-karolelano ea C / Si, lihoete tsa lihoete le mefokolo ea comet li ka felisoa, ha mefokolo ea marotholi le li-triangles li amana le taolo ea bohloeki nakong ea ts'ebetso ea lisebelisoa tsa epitaxial, boemo ba ho se hloeke ha graphite. likarolo tse ka kamoreng ea karabelo, le boleng ba substrate. Ho tloha ho Lethathamo la 2, ho ka bonoa hore sekhahla sa 'molai se nang le sekoli sa 150 mm le 200 mm epitaxial wafers se ka laoloa ka har'a likaroloana tsa 0.3 / cm2, e leng boemo bo babatsehang bakeng sa mofuta o tšoanang oa thepa. Boemo ba taolo ea sekoli bo bolaeang ba 150 mm epitaxial wafer bo betere ho feta ba 200 mm epitaxial wafer. Sena ke hobane ts'ebetso ea ho lokisa substrate ea 150 mm e holile ho feta ea 200 mm, boleng ba substrate bo betere, 'me boemo ba taolo ea ho se hloeke ba 150 mm graphite reaction chamber bo betere.
2.4 Epitaxial wafer surface roughness
Setšoantšo sa 6 se bonts'a litšoantšo tsa AFM tse holim'a 150 mm le 200 mm SiC epitaxial wafers. E ka bonoa ho tloha setšoantšong hore motso oa bokaholimo o bolela bokhopo ba lisekoere tsa 150 mm le 200 mm epitaxial wafers ke 0,129 nm le 0.113 nm ka ho latellana, 'me bokaholimo ba lera la epitaxial bo boreleli ntle le ketsahalo e hlakileng ea ho kopanya mehato ea macro. Ketsahalo ena e bontša hore ho hōla ha sekhahla sa epitaxial kamehla ho boloka mokhoa oa ho hōla oa mohato nakong ea ts'ebetso eohle ea epitaxial, 'me ha ho na mohato oa ho bokellana o hlahang. Ho ka bonoa hore ka ho sebelisa ts'ebetso e ntlafalitsoeng ea kholo ea epitaxial, likarolo tse boreleli tsa epitaxial li ka fumanoa ka li-substrates tsa 150 mm le 200 mm low-angle.
3 Qetello
The 150 mm le 200 mm 4H-SiC homogeneous epitaxial wafers li ile tsa lokisoa ka katleho holim'a li-substrates tsa malapeng ho sebelisoa lisebelisoa tsa ho hōla tsa 200 mm SiC epitaxial, 'me mokhoa oa homogeneous epitaxial o loketseng 150 mm le 200 mm o ile oa ntlafatsoa. Sekhahla sa kholo ea epitaxial se ka ba kholo ho feta 60 μm/h. Ha o ntse o kopana le tlhokahalo ea lebelo le holimo la epitaxy, boleng ba epitaxial wafer bo ntle haholo. Botenya ba li-wafers tsa 150 mm le 200 mm SiC epitaxial li ka laoloa ka hare ho 1.5%, ho lumellana ha mahloriso ho ka tlaase ho 3%, sekoli se bolaeang se ka tlaase ho 0.3 particles / cm2, 'me epitaxial surface roughness e bolela square Ra. e ka tlase ho 0.15 nm. Lipontšo tsa mantlha tsa ts'ebetso ea li-wafers tsa epitaxial li maemong a tsoetseng pele indastering.
Mohloli: Thepa e Khethehileng ea Indasteri ea Elektronike
Mongoli: 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)
Nako ea poso: Sep-04-2024