Мундариҷаи оптимизатсияшуда ва тарҷумашуда дар таҷҳизоти афзоиши эпитаксиалии кремний карбиди

Субстратҳои карбиди кремний (SiC) камбудиҳои зиёде доранд, ки коркарди мустақимро пешгирӣ мекунанд. Барои сохтани вафли чип, филми мушаххаси яккристалл бояд дар субстрати SiC тавассути раванди эпитаксиалӣ парвариш карда шавад. Ин филм ҳамчун қабати эпитаксиалӣ маълум аст. Қариб ҳамаи дастгоҳҳои SiC дар маводи эпитаксиалӣ амалӣ карда мешаванд ва маводи баландсифати гомеоэпитаксиалии SiC барои таҳияи дастгоҳи SiC асос мебошанд. Фаъолияти маводи эпитаксиалӣ бевосита кори дастгоҳҳои SiC-ро муайян мекунад.

Таҷҳизоти баландсуръат ва боэътимоди SiC ба морфологияи рӯизаминӣ, зичии нуқсонҳо, якрангии допинг ва якрангии ғафсӣ талаботҳои қатъӣ мегузорад.эпитаксиалӣмасолех. Муваффақ шудан ба андозаи калон, зичии паст ва якрангии баланди SiC барои рушди саноати SiC муҳим гардид.

Истеҳсоли эпитаксияи баландсифати SiC ба равандҳо ва таҷҳизоти пешрафта такя мекунад. Дар айни замон, усули аз ҳама васеъ истифодашаванда барои афзоиши эпитаксиалии SiC мебошадҶойгиршавии буғи химиявӣ (CVD).CVD назорати дақиқро аз болои ғафсии филми эпитаксиалӣ ва консентратсияи допинг, зичии пасти камбудиҳо, суръати мӯътадили афзоиш ва назорати автоматии раванд пешниҳод мекунад, ки онро як технологияи боэътимод барои барномаҳои муваффақи тиҷоратӣ месозад.

Эпитаксияи SiC CVDодатан таҷҳизоти гарм-девор ё гарм-девори CVD-ро истифода мебарад. Ҳарорати баланди афзоиш (1500-1700 ° C) идомаи шакли кристаллии 4H-SiC-ро таъмин мекунад. Дар асоси муносибати байни самти ҷараёни газ ва сатҳи субстрат, камераҳои реаксияи ин системаҳои CVD метавонанд ба сохторҳои уфуқӣ ва амудӣ тақсим карда шаванд.

Сифати оташдонҳои эпитаксиалии SiC асосан аз рӯи се ҷанба баҳо дода мешавад: иҷрои афзоиши эпитаксиалӣ (аз ҷумла якрангии ғафсӣ, якрангии допинг, суръати нуқсон ва суръати афзоиш), иҷрои ҳарорати таҷҳизот (аз ҷумла суръати гармӣ/сардкунӣ, ҳарорати ҳадди аксар ва якрангии ҳарорат). ), ва самаранокии хароҷот (аз ҷумла нархи воҳид ва иқтидори истеҳсолӣ).

Тафовут дар байни се намуди оташдонҳои афзоиши эпитаксиалии SiC

1. Системаҳои уфуқӣ CVD гарм-девор:

-Вижагиҳо:Умуман, дорои системаҳои калонҳаҷми як вафли афзоишёбанда, ки тавассути гардиши шиноварии газ идора карда мешаванд ва ба нишондиҳандаҳои аълои дохили вафли ноил мешаванд.

- Модели намояндагӣ:LPE's Pe1O6, ки қодир аст автоматикунонидашудаи боркунӣ/борфарорӣ дар 900°C. Бо суръати баланди афзоиш, давраҳои кӯтоҳи эпитаксиалӣ ва иҷрои пайвастаи дохили вафли ва байнидавра маълум аст.

-Намоиш:Барои вафли эпитаксиалии 4-6 дюймаи 4H-SiC бо ғафсӣ ≤30μm, он ғафсии дохили вафлиро ба якрангии ≤2%, консентратсияи допинг ба якрангии ≤5%, зичии нуқсонҳои рӯизаминӣ ≤1 см-² ва бенуксон ноил мешавад. майдони рӯизаминӣ (ҳуҷайраҳои 2mm × 2mm) ≥90%.

-Истеҳсолкунандагони ватанӣ: Ширкатҳо ба монанди Jingsheng Mechatronics, CETC 48, North Huachuang ва Nasset Intelligent таҷҳизоти шабеҳи эпитаксиалии ягонаи SiC-ро бо истеҳсоли васеъ таҳия кардаанд.

2. Системаҳои CVD-и сайёраи гарм:

-Вижагиҳо:Пойгоҳҳои танзими сайёраро барои афзоиши бисёрҷониба дар як партия истифода баред ва самаранокии маҳсулотро ба таври назаррас беҳтар созед.

-Моделҳои намояндагӣ:Силсилаи AIXG5WWC (8x150мм) ва G10-SiC (9x150mm ё 6x200mm) Aixron кард.

-Намоиш:Барои вафли эпитаксиалии 6-дюймаи 4H-SiC бо ғафсӣ ≤10μm, он ба инҳирофоти ғафсии байни вафли ±2,5%, якрангии ғафсии дохили вафли 2%, инҳирофшавии консентратсияи допинг байни вафли ±5% ва допинги дохили вафли ба даст меояд. консентратсияи якранг <2%.

-Мушкилот:Қабули маҳдуд дар бозорҳои дохилӣ аз сабаби набудани маълумоти истеҳсоли партия, монеаҳои техникӣ дар назорати ҳарорат ва ҷараён ва идомаи R&D бидуни татбиқи миқёси васеъ.

3. Системаҳои амудии CVD квази гарм-девор:

- Вижагиҳо:Кӯмаки механикии беруна барои гардиши субстрат бо суръати баланд, кам кардани ғафсии қабати сарҳадӣ ва беҳтар кардани суръати афзоиши эпитаксиалӣ бо бартариҳои хос дар назорати камбудиҳо истифода баред.

- Моделҳои намояндагӣ:EPIREVOS6 ва EPIREVOS8 ягона вафли Nuflare.

-Намоиш:Суръати афзоиши беш аз 50 мкм/соат, назорати зичии нуқсонҳои рӯизаминӣ аз 0,1 см-² камтар ва ғафсӣ дар дохили вафли ва консентратсияи допинг ба якрангии мутаносибан 1% ва 2,6% мерасад.

-Рушди дохилӣ:Ширкатҳо ба монанди Xingsandai ва Jingsheng Mechatronics таҷҳизоти шабеҳро тарҳрезӣ кардаанд, аммо ба истифодаи миқёси васеъ ноил нашудаанд.

Хулоса

Ҳар яке аз се намуди сохтории таҷҳизоти афзоиши эпитаксиалии SiC дорои хусусиятҳои фарқкунанда доранд ва дар асоси талаботҳои барнома сегментҳои мушаххаси бозорро ишғол мекунанд. CVD-и уфуқии девори гарм суръати афзоиш ва сифат ва якрангии мутавозинро пешниҳод мекунад, аммо аз ҳисоби коркарди як вафли самаранокии истеҳсолот пасттар аст. CVD-и сайёраи гарм-деворӣ самаранокии истеҳсолотро ба таври назаррас афзоиш медиҳад, аммо бо мушкилот дар назорати мувофиқати бисёрсоҳавӣ рӯбарӯ мешавад. CVD амудии квази гарм-девор дар назорати камбудиҳо бо сохтори мураккаб бартарӣ дорад ва нигоҳдории васеъ ва таҷрибаи амалиётиро талаб мекунад.

Бо рушди саноат, оптимизатсияи такрорӣ ва такмилдиҳии ин сохторҳои таҷҳизот ба конфигуратсияҳои торафт такмилёфта оварда мерасонад, ки дар қонеъ кардани хусусиятҳои гуногуни вафли эпитаксиалӣ барои ғафсӣ ва камбудиҳо нақши муҳим мебозад.

Афзалиятҳо ва нуқсонҳои оташдонҳои гуногуни эпитаксиалии SiC

Бо рушди муттасили саноат, ин се намуди таҷҳизот аз оптимизатсияи такрории сохторӣ ва навсозӣ мегузаранд, ки ба конфигуратсияҳои афзоянда оварда мерасонанд, ки ба хусусиятҳои гуногуни вафли эпитаксиалӣ барои ғафсӣ ва камбудиҳо мувофиқат мекунанд.