Cuntenutu ottimizatu è traduttu nantu à l'equipaggiu di crescita epitassiale di carburu di silicium

I sustrati di carburu di silicium (SiC) anu numerosi difetti chì impediscenu u prucessu direttu. Per creà chip wafers, un film monocristallu specificu deve esse cultivatu nantu à u sustrato SiC attraversu un prucessu epitaxial. Stu filmu hè cunnisciutu com'è a capa epitaxial. Quasi tutti i dispositi SiC sò realizati nantu à materiali epitassiali, è i materiali SiC omoepitassiali di alta qualità formanu a basa per u sviluppu di i dispositi SiC. A prestazione di i materiali epitassiali determina direttamente a prestazione di i dispositi SiC.

I dispositi SiC d'alta corrente è di alta affidabilità imponenu esigenze strette à a morfologia di a superficia, a densità di difetti, l'uniformità di doping è l'uniformità di u spessore.epitassialemateriali. A realizazione di grande taglia, densità di difetti bassu, è epitassi SiC di alta uniformità hè diventatu criticu per u sviluppu di l'industria SiC.

A produzzione di epitassi SiC di alta qualità si basa in prucessi è equipaghji avanzati. Attualmente, u metudu più utilizatu per a crescita epitaxial SiC hèDeposizione chimica di vapore (CVD).CVD offre un cuntrollu precisu nantu à u spessore di film epitassiale è a cuncentrazione di doping, a bassa densità di difetti, a rata di crescita moderata è u cuntrollu di u prucessu automatizatu, facendu una tecnulugia affidabile per l'applicazioni cummerciale di successu.

Epitassi di SiC CVDgeneralmente impiega l'equipaggiu CVD à parete calda o calda. Temperature di crescita elevata (1500-1700 ° C) assicuranu a continuazione di a forma cristalina 4H-SiC. Basatu nantu à a relazione trà a direzzione di u flussu di gasu è a superficia di u sustrato, e camere di reazione di questi sistemi CVD ponu esse classificate in strutture horizontale è verticale.

A qualità di i forni epitassiali SiC hè principalmente ghjudicata nantu à trè aspetti: u rendiment di crescita epitassiale (cumpresa l'uniformità di u spessore, l'uniformità di doping, u tassu di difetti è u tassu di crescita), u rendiment di a temperatura di l'equipaggiu (cumprese i tassi di riscaldamentu / raffreddamentu, temperatura massima è uniformità di temperatura). ), è u costu-efficacità (cumpresu u prezzu unità è a capacità di produzzione).

Differenze trà trè tippi di forni di crescita epitassiali SiC

1. Sistemi CVD Orizzontali Hot-wall:

-Features:In generale, presentanu sistemi di crescita di grande dimensione à una sola wafer guidati da a rotazione di flottazione di gas, ottenendu eccellenti metriche intra-wafer.

-Mudellu rapprisintanti:Pe1O6 di LPE, capace di carica / scaricamentu automatizatu di wafer à 900 ° C. Cunnisciutu per tassi di crescita elevati, cicli epitassiali brevi, è prestazioni intra-wafer è inter-run coerenti.

-Prestazione:Per wafers epitassiali 4-6 inch 4H-SiC cun spessore ≤30μm, ottiene una non-uniformità di spessore intra-wafer ≤2%, una concentrazione di doping non uniformità ≤5%, una densità di difetti superficiali ≤1 cm-², e senza difetti. superficie (2mm × 2mm cellule) ≥90%.

-Produttori domestici: Cumpagnia cum'è Jingsheng Mechatronics, CETC 48, North Huachuang, è Nasset Intelligent anu sviluppatu un equipamentu epitaxial SiC à wafer simule cù una produzzione scalata.

2. Sistemi CVD planetari di muru caldu:

-Features:Aduprate basi di arrangiamentu planetariu per a crescita multi-wafer per batch, migliurà significativamente l'efficienza di output.

-Modelli rapprisintanti:Serie AIXG5WWC (8x150mm) e G10-SiC (9x150mm o 6x200mm) di Aixtron.

-Prestazione:Per i wafer epitassiali 4H-SiC da 6 pollici cù un spessore ≤10μm, ottiene una deviazione di spessore inter-wafer ± 2,5%, non uniformità di spessore intra-wafer 2%, deviazione di concentrazione di doping inter-wafer ± 5%, è doping intra-wafer. cuncentrazione non-uniformità <2%.

-Sfide:Adopzione limitata in i mercati domestici per mancanza di dati di produzzione batch, ostaculi tecnichi in u cuntrollu di u campu di a temperatura è di u flussu, è a R & D in corso senza implementazione à grande scala.

3. Sistemi CVD verticali quasi-hot-wall:

- Features:Aduprate l'assistenza meccanica esterna per a rotazione di sustrato à alta velocità, riducendu u spessore di a capa limite è migliurà a rata di crescita epitaxiale, cù vantaghji inerenti in u cuntrollu di difetti.

- Modelli rapprisintanti:EPIREVOS6 è EPIREVOS8 à wafer unica di Nuflare.

-Prestazione:Ottene tassi di crescita più di 50μm / h, cuntrollu di a densità di difetti di a superficia sottu à 0,1 cm-², è u spessore intra-wafer è a concentrazione di doping non uniformità di 1% è 2,6%, rispettivamente.

-Sviluppu domesticu:Cumpagnia cum'è Xingsandai è Jingsheng Mechatronics anu cuncepitu equipaghji simili, ma ùn anu micca ottenutu un usu à grande scala.

Riassuntu

Ciascunu di i trè tippi strutturali di l'equipaggiu di crescita epitaxial SiC hà caratteristiche distinte è occupa segmenti specifichi di u mercatu basatu nantu à i requisiti di l'applicazione. Hot-wall horizontal CVD offre ritmi di crescita ultra-rapida è una qualità equilibrata è uniformità, ma hà una efficienza di produzzione più bassa per via di u processu di una sola wafer. CVD planetariu di muru caldu aumenta significativamente l'efficienza di a produzzione, ma face sfide in u cuntrollu di a coerenza multi-wafer. CVD verticale quasi-hot-wall eccelle in u cuntrollu di difetti cù una struttura cumplessa è esige una vasta esperienza di mantenimentu è operativa.

Mentre l'industria si evoluzione, l'ottimisazione iterativa è l'aghjurnamenti in queste strutture di l'equipaggiu portaranu à cunfigurazioni sempre più raffinate, ghjucanu un rolu cruciale per risponde à diverse specificazioni di wafer epitassiali per esigenze di spessore è difetti.

Vantaghji è disadvantages di differente SiC Epitaxial Growth Furnaces

Cù u sviluppu cuntinuu di l'industria, sti trè tippi d'equipaggiu subiranu ottimisazioni strutturali iterative è aghjurnamenti, purtendu à cunfigurazioni sempre più raffinate chì currispondenu à diverse specificazioni di wafer epitassiali per esigenze di spessore è difetti.