Kontenut ottimizzat u tradott fuq Tagħmir tat-Tkabbir Epitassjali tas-Silikon Carbide

Is-sottostrati tal-karbur tas-silikon (SiC) għandhom bosta difetti li jipprevjenu l-ipproċessar dirett. Biex jinħolqu wejfers taċ-ċippa, film speċifiku ta 'kristall wieħed għandu jitkabbar fuq is-sottostrat tas-SiC permezz ta' proċess epitassjali. Dan il-film huwa magħruf bħala s-saff epitassjali. Kważi l-apparat SiC kollu huwa realizzat fuq materjali epitassjali, u materjali SiC omoepitaxjali ta 'kwalità għolja jiffurmaw il-pedament għall-iżvilupp tal-apparat SiC. Il-prestazzjoni tal-materjali epitassjali tiddetermina direttament il-prestazzjoni tal-apparati SiC.

Apparati SiC ta 'kurrent għoli u ta' affidabbiltà għolja jimponu rekwiżiti stretti fuq il-morfoloġija tal-wiċċ, id-densità tad-difetti, l-uniformità tad-doping, u l-uniformità tal-ħxuna ta 'epitassjalimaterjali. Il-kisba ta 'daqs kbir, densità baxxa ta' difett, u epitassi SiC ta 'uniformità għolja saret kritika għall-iżvilupp tal-industrija tas-SiC.

Il-produzzjoni ta 'epitassija SiC ta' kwalità għolja tiddependi fuq proċessi u tagħmir avvanzati. Bħalissa, l-aktar metodu użat għat-tkabbir epitassjali SiC huwaDepożizzjoni Kimika tal-Fwar (CVD).CVD joffri kontroll preċiż fuq il-ħxuna tal-film epitassjali u l-konċentrazzjoni tad-doping, densità baxxa ta 'difetti, rata ta' tkabbir moderata u kontroll tal-proċess awtomatizzat, li jagħmilha teknoloġija affidabbli għal applikazzjonijiet kummerċjali ta 'suċċess.

SiC CVD epitassijaġeneralment timpjega tagħmir CVD hot-wall jew hot-wall. Temperaturi għoljin ta 'tkabbir (1500-1700 ° C) jiżguraw il-kontinwazzjoni tal-forma kristallina 4H-SiC. Ibbażat fuq ir-relazzjoni bejn id-direzzjoni tal-fluss tal-gass u l-wiċċ tas-sottostrat, il-kmamar tar-reazzjoni ta 'dawn is-sistemi CVD jistgħu jiġu kklassifikati fi strutturi orizzontali u vertikali.

Il-kwalità tal-fran epitassjali SiC hija ġġudikata prinċipalment fuq tliet aspetti: prestazzjoni ta 'tkabbir epitassjali (inkluża uniformità tal-ħxuna, uniformità tad-doping, rata ta' difetti, u rata ta 'tkabbir), prestazzjoni tat-temperatura tat-tagħmir (inklużi rati ta' tisħin/tkessiħ, temperatura massima u uniformità tat-temperatura ), u l-kosteffettività (inkluż il-prezz unitarju u l-kapaċità tal-produzzjoni).

Differenzi Bejn Tliet Tipi ta' Fran tat-Tkabbir Epitassjali SiC

1. Sistemi CVD orizzontali hot-wall:

-Karatteristiċi:Ġeneralment jidhru sistemi ta 'tkabbir ta' daqs kbir ta 'wejfer wieħed misjuqa minn rotazzjoni ta' floatation tal-gass, li jiksbu metriċi eċċellenti ta 'intra-wejfer.

-Mudell Rappreżentattiv:Pe1O6 tal-LPE, kapaċi ta 'tagħbija/ħatt awtomatizzat ta' wejfer f'900 °C. Magħruf għal rati ta 'tkabbir għoljin, ċikli epitassjali qosra, u prestazzjoni konsistenti intra-wejfer u inter-run.

-Prestazzjoni:Għal wejfers epitassjali 4-6 pulzieri 4H-SiC bi ħxuna ≤30μm, jikseb ħxuna intra-wejfer mhux uniformità ≤2%, konċentrazzjoni ta 'doping mhux uniformità ≤5%, densità ta' difett fil-wiċċ ≤1 cm-², u mingħajr difetti erja tal-wiċċ (ċelluli 2mm×2mm) ≥90%.

-Manifatturi Domestiċi: Kumpaniji bħal Jingsheng Mechatronics, CETC 48, North Huachuang, u Nasset Intelligent żviluppaw tagħmir epitassjali SiC b'wejfer wieħed simili bi produzzjoni miżjuda.

2. Sistemi CVD Planetarji tal-ħajt sħun:

-Karatteristiċi:Uża bażijiet ta 'arranġament planetarju għal tkabbir multi-wejfer għal kull lott, ittejjeb b'mod sinifikanti l-effiċjenza tal-produzzjoni.

-Mudelli Rappreżentattivi:Is-serje AIXG5WWC (8x150mm) u G10-SiC (9x150mm jew 6x200mm) ta 'Aixtron.

-Prestazzjoni:Għal wejfers epitassjali 4H-SiC ta '6 pulzieri bi ħxuna ≤10μm, jikseb devjazzjoni ta' ħxuna ta 'inter-wejfer ± 2.5%, ħxuna intra-wejfer mhux uniformità 2%, devjazzjoni ta' konċentrazzjoni ta 'doping inter-wejfer ± 5%, u doping intra-wejfer konċentrazzjoni non-uniformità <2%.

-Sfidi:Adozzjoni limitata fis-swieq domestiċi minħabba nuqqas ta 'dejta tal-produzzjoni tal-lott, ostakoli tekniċi fil-kontroll tal-kamp tat-temperatura u tal-fluss, u R&D kontinwu mingħajr implimentazzjoni fuq skala kbira.

3. Sistemi CVD Vertikali tal-ħajt kważi sħun:

- Karatteristiċi:Uża assistenza mekkanika esterna għal rotazzjoni ta 'sottostrat b'veloċità għolja, tnaqqas il-ħxuna tas-saff tal-konfini u ttejjeb ir-rata ta' tkabbir epitassjali, b'vantaġġi inerenti fil-kontroll tad-difetti.

- Mudelli Rappreżentattivi:EPIREVOS6 u EPIREVOS8 b'wejfer wieħed ta' Nuflare.

-Prestazzjoni:Tikseb rati ta 'tkabbir aktar minn 50μm/h, kontroll tad-densità tad-difetti tal-wiċċ taħt 0.1 cm-², u ħxuna intra-wejfer u non-uniformità tal-konċentrazzjoni tad-doping ta' 1% u 2.6%, rispettivament.

-Żvilupp Domestiku:Kumpaniji bħal Xingsandai u Jingsheng Mechatronics iddisinjaw tagħmir simili iżda ma kisbux użu fuq skala kbira.

Sommarju

Kull wieħed mit-tliet tipi strutturali ta 'tagħmir ta' tkabbir epitassjali SiC għandu karatteristiċi distinti u jokkupa segmenti speċifiċi tas-suq ibbażati fuq rekwiżiti ta 'applikazzjoni. Is-CVD orizzontali tal-ħajt sħun joffri rati ta 'tkabbir ultra-veloċi u kwalità u uniformità bilanċjata iżda għandu effiċjenza tal-produzzjoni aktar baxxa minħabba l-ipproċessar ta' wafer wieħed. CVD planetarju b'ħajt sħun isaħħaħ b'mod sinifikanti l-effiċjenza tal-produzzjoni iżda jiffaċċja sfidi fil-kontroll tal-konsistenza multi-wejfer. CVD vertikali kważi sħun tal-ħajt jeċċella fil-kontroll tad-difetti bi struttura kumplessa u jeħtieġ manutenzjoni estensiva u esperjenza operattiva.

Hekk kif l-industrija tevolvi, l-ottimizzazzjoni iterattiva u l-aġġornamenti f'dawn l-istrutturi tat-tagħmir se jwasslu għal konfigurazzjonijiet dejjem aktar raffinati, li għandhom rwoli kruċjali biex jissodisfaw speċifikazzjonijiet differenti tal-wejfer epitassjali għal rekwiżiti ta 'ħxuna u difetti.

Vantaġġi u Żvantaġġi ta 'Fanijiet tat-Tkabbir Epitassjali SiC differenti

Bi żvilupp kontinwu tal-industrija, dawn it-tliet tipi ta 'tagħmir se jgħaddu minn ottimizzazzjoni u titjib strutturali iterattivi, li jwasslu għal konfigurazzjonijiet dejjem aktar raffinati li jaqblu ma' diversi speċifikazzjonijiet ta 'wejfer epitassjali għal rekwiżiti ta' ħxuna u difetti.