सिलिकन कार्बाइड एपिटेक्सियल ग्रोथ उपकरणमा अनुकूलित र अनुवादित सामग्री

सिलिकन कार्बाइड (SiC) सब्सट्रेटहरूमा धेरै दोषहरू छन् जसले प्रत्यक्ष प्रशोधनलाई रोक्छ। चिप वेफर्सहरू सिर्जना गर्न, एक विशिष्ट एकल-क्रिस्टल फिल्म एपिटेक्सियल प्रक्रिया मार्फत SiC सब्सट्रेटमा हुर्काइनु पर्छ। यो फिल्म एपिटेक्सियल लेयरको रूपमा चिनिन्छ। लगभग सबै SiC उपकरणहरू epitaxial सामग्रीहरूमा महसुस गरिन्छ, र उच्च-गुणस्तर homoepitaxial SiC सामग्रीहरूले SiC उपकरण विकासको लागि आधार बनाउँछ। एपिटेक्सियल सामग्रीको प्रदर्शनले सीधा SiC उपकरणहरूको प्रदर्शन निर्धारण गर्दछ।

उच्च-वर्तमान र उच्च-विश्वसनीयता SiC उपकरणहरूले सतह आकार विज्ञान, दोष घनत्व, डोपिङ एकरूपता, र मोटाई एकरूपतामा कडा आवश्यकताहरू थोपर्छ।epitaxialसामग्रीहरू। ठूलो-आकार, कम-दोष घनत्व, र उच्च-एकरूपता SiC epitaxy हासिल गर्नु SiC उद्योगको विकासको लागि महत्वपूर्ण भएको छ।

उच्च गुणस्तरको SiC epitaxy उत्पादन उन्नत प्रक्रिया र उपकरणहरूमा निर्भर गर्दछ। हाल, SiC epitaxial वृद्धिको लागि सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिएको विधि होरासायनिक वाष्प निक्षेप (CVD)।CVD ले एपिटेक्सियल फिल्म मोटाई र डोपिङ एकाग्रता, कम दोष घनत्व, मध्यम वृद्धि दर, र स्वचालित प्रक्रिया नियन्त्रणमा सटीक नियन्त्रण प्रदान गर्दछ, यसलाई सफल व्यावसायिक अनुप्रयोगहरूको लागि भरपर्दो प्रविधि बनाउँछ।

SiC CVD एपिटेक्सीसामान्यतया हट-वाल वा न्यानो-भित्ता CVD उपकरणहरू प्रयोग गर्दछ। उच्च वृद्धि तापमान (1500–1700°C) ले 4H-SiC क्रिस्टलीय रूपको निरन्तरता सुनिश्चित गर्दछ। ग्यास प्रवाह दिशा र सब्सट्रेट सतह बीचको सम्बन्धको आधारमा, यी CVD प्रणालीहरूको प्रतिक्रिया कक्षहरूलाई तेर्सो र ठाडो संरचनाहरूमा वर्गीकृत गर्न सकिन्छ।

SiC epitaxial भट्टीको गुणस्तर मुख्यतया तीन पक्षहरूमा न्याय गरिन्छ: एपिटेक्सियल वृद्धि प्रदर्शन (मोटाई एकरूपता, डोपिङ एकरूपता, दोष दर, र वृद्धि दर सहित), उपकरणको तापमान प्रदर्शन (ताप / शीतलन दर, अधिकतम तापक्रम, र तापमान एकरूपता सहित। ), र लागत प्रभावकारिता (इकाई मूल्य र उत्पादन क्षमता सहित)।

तीन प्रकारका SiC एपिटेक्सियल ग्रोथ फर्नेसहरू बीचको भिन्नताहरू

1. हट-वाल तेर्सो CVD प्रणालीहरू:

-सुविधाहरू:सामान्यतया उत्कृष्ट इन्ट्रा-वेफर मेट्रिक्स प्राप्त गर्दै, ग्याँस फ्लोटेसन रोटेशन द्वारा संचालित एकल-वेफर ठूलो-साइज वृद्धि प्रणालीहरू।

- प्रतिनिधि मोडेल:LPE को Pe1O6, 900°C मा स्वचालित वेफर लोड/अनलोड गर्न सक्षम। उच्च वृद्धि दर, छोटो एपिटेक्सियल चक्र, र लगातार इन्ट्रा-वेफर र अन्तर-रन प्रदर्शनको लागि परिचित।

-प्रदर्शन:≤30μm मोटाई भएको 4-6 इन्च 4H-SiC एपिटेक्सियल वेफर्सका लागि, यसले इन्ट्रा-वेफर मोटाई गैर-एकरूपता ≤2%, डोपिङ एकाग्रता गैर-एकरूपता ≤5%, सतह दोष घनत्व ≤1 सेमी-², र दोष-रहित प्राप्त गर्दछ। सतह क्षेत्र (2mm × 2mm कक्षहरू) ≥90%।

-घरेलु उत्पादकहरू: Jingsheng Mechatronics, CETC 48, North Huachuang, र Nasset Intelligent जस्ता कम्पनीहरूले मापन-अप उत्पादनको साथ समान एकल-वेफर SiC epitaxial उपकरणहरू विकास गरेका छन्।

2. न्यानो-भित्ता ग्रह CVD प्रणालीहरू:

-सुविधाहरू:प्रति ब्याच बहु-वेफर वृद्धिको लागि ग्रहीय व्यवस्था आधारहरू प्रयोग गर्नुहोस्, उल्लेखनीय रूपमा आउटपुट दक्षता सुधार गर्नुहोस्।

-प्रतिनिधि मोडेलहरू:Aixtron को AIXG5WWC (8x150mm) र G10-SiC (9x150mm वा 6x200mm) श्रृंखला।

-प्रदर्शन:मोटाई ≤10μm संग 6-इन्च 4H-SiC एपिटेक्सियल वेफर्सका लागि, यसले अन्तर-वेफर मोटाई विचलन ±2.5%, इन्ट्रा-वेफर मोटाई गैर-एकरूपता 2%, अन्तर-वेफर डोपिङ एकाग्रता विचलन ±5%, र इन्ट्रा-वेफर डोपिङ प्राप्त गर्दछ। एकाग्रता गैर-एकरूपता <2%।

-चुनौतीहरू:ब्याच उत्पादन डेटाको कमी, तापक्रम र प्रवाह क्षेत्र नियन्त्रणमा प्राविधिक अवरोधहरू, र ठूलो मात्रामा कार्यान्वयन बिना जारी आर एन्ड डीको कारणले घरेलू बजारहरूमा सीमित अपनाउने।

3. अर्ध-तातो-भित्ता ठाडो CVD प्रणालीहरू:

- सुविधाहरू:उच्च-गति सब्सट्रेट रोटेशनको लागि बाह्य मेकानिकल सहायता प्रयोग गर्नुहोस्, सीमा तह मोटाई घटाउनुहोस् र एपिटेक्सियल वृद्धि दर सुधार गर्नुहोस्, दोष नियन्त्रणमा अन्तर्निहित फाइदाहरू सहित।

- प्रतिनिधि मोडेलहरू:Nuflare को एकल-वेफर EPIREVOS6 र EPIREVOS8।

-प्रदर्शन:50μm/h भन्दा बढि वृद्धि दर, 0.1 cm-² भन्दा कम सतह दोष घनत्व नियन्त्रण, र intra-wafer मोटाई र डोपिङ एकाग्रता क्रमशः 1% र 2.6% को गैर-एकरूपता प्राप्त गर्दछ।

-घरेलु विकास:Xingsandai र Jingsheng Mechatronics जस्ता कम्पनीहरूले समान उपकरणहरू डिजाइन गरेका छन् तर ठूलो मात्रामा प्रयोग हासिल गरेका छैनन्।

सारांश

SiC epitaxial वृद्धि उपकरणको तीन संरचनात्मक प्रकारहरू मध्ये प्रत्येकको फरक विशेषताहरू छन् र अनुप्रयोग आवश्यकताहरूमा आधारित विशिष्ट बजार खण्डहरू ओगटेको छ। हट-वाल होरिजन्टल CVD ले अल्ट्रा-फास्ट बृद्धि दर र सन्तुलित गुणस्तर र एकरूपता प्रदान गर्दछ तर एकल-वेफर प्रशोधनका कारण यसको उत्पादन क्षमता कम छ। वार्म-वाल प्लानेटरी CVD ले उत्पादन क्षमतालाई उल्लेखनीय रूपमा बढाउँछ तर बहु-वेफर स्थिरता नियन्त्रणमा चुनौतीहरूको सामना गर्दछ। अर्ध-हट-भित्ता ठाडो CVD जटिल संरचनाको साथ दोष नियन्त्रणमा उत्कृष्ट हुन्छ र व्यापक मर्मत र परिचालन अनुभव चाहिन्छ।

उद्योगको विकास हुँदा, यी उपकरण संरचनाहरूमा पुनरावृत्ति अप्टिमाइजेसन र अपग्रेडहरूले बढ्दो परिष्कृत कन्फिगरेसनहरू निम्त्याउनेछ, मोटाई र दोष आवश्यकताहरूको लागि विविध एपिटेक्सियल वेफर विशिष्टताहरू पूरा गर्न महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्दै।

विभिन्न SiC एपिटेक्सियल ग्रोथ फर्नेसका फाइदाहरू र हानिहरू

निरन्तर उद्योग विकासको साथ, यी तीन प्रकारका उपकरणहरूले पुनरावृत्ति संरचनात्मक अप्टिमाइजेसन र अपग्रेडहरू पार गर्नेछन्, जसले बढ्दो परिष्कृत कन्फिगरेसनहरूको नेतृत्व गर्दछ जुन मोटाई र दोष आवश्यकताहरूको लागि विभिन्न एपिटेक्सियल वेफर विशिष्टताहरूसँग मेल खान्छ।