8-inch SiC fornax epitaxialis et processus homoepitaxialis investigationis

In statu, industria SiC ab 150 mm (6 pollices) ad 200 mm (8 pollices) mutat. Ad instantiam postulationem magnae magnitudinis, laganae homoepitaxialis SiC qualis est in industria, 150 mm et 200 mm 4H-SiC lagana homoepitaxia feliciter praeparata sunt in subiecta domestica utentes sine evoluta 200 mm instrumento aucto SiC epitaxiali. Processus homoepitaxialis aptus 150 mm et 200 mm excultus est, in quo rate incrementi epitaxialis maior esse potest quam 60 µm/h. Dum in summa festinatione epitaxia convenit, qualitas lagani epitaxialis optima est. Crassitudo uniformitas 150 mm et 200 mm lagana epitaxialis SiC intra 1.5% temperari potest, concentratio uniformitas minor est quam 3%, defectus fatalis densitas minor est quam 0,3 particulae/cm2, et superficies epitaxialis asperitas radicis media quadrata Ra est. minus quam 0,15 um, et omnes nuclei processus indicibus in gradu provecto industriae sunt.

Pii Carbide (SiC) est una ex repraesentativis materiae semiconductoris tertiae generationis. Proprietates campi alti naufragii habet vires, optimas conductivity scelerisque, magna electronica satietatem summa velocitate, et resistentia radiorum fortis. Plurimum dilatavit energiae processus capacitatis machinarum potentiae et necessaria servitii sequentis generationis potentiae electronicarum rerum occurrere potest ad machinas magnas potentias, parvitatem, caliditatem, altitudinem radialem et alias extremas condiciones. Spatium reducere potest, vim consummationis reducere et refrigerationem requisita reducere. Novas vehiculis energiae, vecturae rail, gridis captivorum et aliorum agrorum novas mutationes intulit. Ergo semiconductores carbide Pii agniti sunt sicut materia idealis quae posteros electronici machinas potentiae virtutis altae ducet. Nuper in annis, propter consilium nationale subsidium ad progressionem semiconductoris tertiae generationis industriae, investigationis et evolutionis et constructionis 150 mm SiC systematis industriae in Sinis basically peractae sunt et securitatem catenae industrialis habet. basically praestatur. Ideo industria umbilicum sensim moverunt ad constantem moderationem et efficientiam emendationem. Ut in Tabula 1, comparata cum 150 mm, 200 mm SiC utendo rate marginem superiorem habet, outputa lagani unius lagani per circiter 1.8 temporibus augeri potest. Post technologiam maturescit, sumptus fabricandis unius spumae per 30% minui potest. Mediatio technologica 200 mm directa significat "impensas reducere et efficientiam augere", et clavis est etiam ad industriam semiconductoris patriae meae ad "aequalem" vel etiam "ducere".

Diversae a Si processus fabrica, SiC machinae semiconductor potentiae sunt omnes discursum et cum epitaxialibus stratis ut angularis praeparatae. Laganae epitaxiales essentiales materiae fundamentales sunt pro machinas potentiae SiC. Qualitas iacuit epitaxialis directe determinat cede de fabrica, et eius sumptus pro XX% de pretio fabricandi chip. Ergo incrementum epitaxial est essentiale medium vinculum in SiC potentiae machinas. Superior terminus gradus processus epitaxialis per epitaxialem apparatum determinatur. In praesenti, localisatio gradus domesticorum 150 mm armorum epitaxialis SiC relative altum est, sed altiore extensione 200 mm pigri post gradum internationalem simul. Quapropter ad solvendas urgentes necessitates et problemata bottleneck magnae amplitudinis, summa qualitas materiae epitaxialis fabricandi ad progressionem industriae tertiae generationis domesticae semiconductoris, haec charta 200 mm SiC epitaxialem apparatum in patria mea feliciter explicatum introducit; et processus epitaxialis studet. Per processum parametri optimizing ut temperies processus, ferebat rate fluens gas, C/Si ratio, etc., retrahitur uniformitas <3%, crassitudo non-uniformitatis <1.5%, asperitas Ra <0.2 nm et defectus fatalis densitas <0.3 particularum /cm2 inter 150 mm et 200 mm lagana epitaxialis SiC cum auto-evoluta 200 mm carbide pii fornacis epitaxialis obtinentur. Apparatus processus gradu summus qualitas SiC potentiae fabrica praeparatio necessitatibus occurrere potest.

1 Experimenta

1.1 Principium processus epitaxialis SiC

Processus incrementi homoepitaxialis 4H-SiC principaliter includit gradus 2 key, scilicet summus temperatus in situ etinges 4H-SiC subiectae et processus chemici vaporum homogeneorum depositionis. Praecipuum propositum in- situ etching substrati est ut subsurfacit damnum substrati post laganum politionem, residua politionem liquidam, particulas et iacum oxydatum, et structurae atomici regularis gradatim in substrata superficie per etching formari possit. In-situ etching plerumque in atmosphaera hydrogenii exerceri solet. Secundum exigentias actuales, parva gasi auxiliaris copia addi etiam potest, sicut hydrogenium chloridum, propane, ethylene vel silane. Temperatura in- situ hydrogenii etchingae plerumque supra 1 600 est, et pressione camerae reactionis plerumque infra 2×104 pa in processu etingificatione moderatur.

Postquam superficies subiecta ab in- situ etching excitatur, processus depositionis vaporis chemici summus temperatus intrat, id est, principium incrementi (ut ethylene/propane, TCs/silane), fontem doping (n-type doping source NITROGENIUM. , p-type doping source TMAl), et gas auxiliares qualia sunt hydrogenii chloridi ad cameram reactionem per magnum gasi cursoris fluxum (plerumque hydrogenii) portantur. Post gas reciprocus in camera reactionis calidissimae, pars praecursoris reagit chemicam et adsorbit super laganum superficiem, et unius crystalli 4H-SiC epitaxialis iacuit homogeneus cum quadam intentione doping, speciei crassitudinis, et qualitas superior formatur. super substrata superficie utens simplici crystallo 4H-SiC sicut exemplum. Post annos explorationis technicae, technologia 4H-SiC homoepitaxia radicaliter maturata est et late in productione industriae adhibetur. Maxime technologia homoepitaxia 4H-SiC in mundo late usus duas notas typicas habet: (1) Usura axi (relativi ad <0001> plani crystalli, versus <11-20> cristallum directum) substratum obliquatum ut substratum. template, summus puritas unius-crystal 4H-SiC epitaxialis iacuit sine immunditiis in subiecto depositus est in forma gradatim augmenti modo. Mane 4H-SiC incrementum homoepitaxiale usus est substrato cristallo positivo, id est <0001> Si plano ad incrementum. Densitas graduum atomicorum in superficie subiecti cristalli affirmativi humilis est et solaria lata sunt. Incrementum duarum dimensivarum nuclei facile contingit in processu epitaxy formare 3C crystallum SiC (3C-SiC). Per axem abscissionem, altum densitatem, angustum xystum, latitudinis atomi gradus in superficie subiectae 4H-SiC <0001> introduci possunt, et praecursor adsorbed ad gradum atomicum positionem efficaciter attingere potest cum energia superficiei humili per diffusionem superficiei. . Ad gradum, praecursor atomi/molecularis coetus compagis positio unica est, ut in gradu incrementi modus fluens, iacuit epitaxialis perfecte possidebit Si-C duplex stratum atomicum positis ordo substratum ut unum cristallum cum eodem crystallo efformet. phase as the subject. (2) Maximum incrementum epitaxiale celeritas obtinetur inducendo fonte chlorino-continente Pii. In conventional SiC vaporum chemicorum depositio systemata, silane et propane (vel ethylene) principale incrementum sunt fontes. In processu augendo ratem augendo augendo fons influendi rate, sicut aequilibrium partiale pressio componentis siliconis augere pergit, facile est uvas silicones formare per nucleum gasi homogeneum, quod insigniter minuit utendo ratem. Pii origo. Institutio uvarum Pii magnopere limitat emendationem incrementi epitaxialis. Eodem tempore, silicon botri gradus fluere perturbare potest incrementum ac defectionem nucleationis causa. Ut gas periodi nucleationis homogeneae vitet et incrementum epitaxialem augeat, introductio fontes chlorini fundati in praesenti amet methodus augendi epitaxialem incrementi 4H-SiC.

1.2 200 mm (8-inch) SiC epitaxial apparatu et processu conditionibus

Experimenta in hac charta descripta omnia facta sunt in 150/200 mm (6/8-inch) compatible monolithic murum horizontalem calidum SiC apparatu epitaxiali independenter evoluta ab 48 Instituto Sinarum Electronics Technology Group Corporation. Fornax epitaxialis sustinet plene laganum latum latum oneratisque et exoneratis. Figura 1 schematicum est schematicum structurae internae cubiculi reactionis instrumenti epitaxialis. Ut in Figura I ostensum est, parietis exterioris cubiculi reactionis est vicus campana cum interposito aqua refrigerato, et intus campanae reactionem summus temperatus est, quod constat ex sceleste nullae carbonis sensitivae, summae puritatis. cavitas graphita specialis, graphita gas- fluitantia basim rotantis etc. Tota vicus campana inductione coil cylindrica obtecta est, et camera reactionis intra campanam electromagnetice calefacta per copiam mediae frequentiae inductionis potentiae est. Ut in Figura 1 (b), tabellarius gas, gas reactiones, et gas- doping omnia per superficiem laganum fluunt in laminae horizontali ab flumine reactionis cubiculi ad amni camerae reactionis et caudae emittuntur. gas finem. Ut in lagano constantiam curet, semper in processu laganum ab aere natante basi circumfertur.

Substratum in experimento adhibitum est commercii 150 mm, 200 mm (6 pollices, 8 dig) <1120> directio 4° off angulus conductivus n-typus 4H-SiC duplicatus politus SiC substratus productus a Shanxi Shuoke Crystal. Trichlorosilane (SiHCl3, TCS) et ethylene (C2H4) adhibentur ut fontes principales incrementi in processu experimenti, inter quos TCS et C2H4 adhibentur ut fons silicon et fons carbonii respective, summus puritas nitrogenii (N2) adhibetur ut n. genus doping principium, et hydrogenium (H2) dilutio gasi et ferebat gasi adhibetur. Processus epitaxialis temperatus 1 600 ~ 1 660 , processus pressionis 8×103 ~ 12×103 Pa, et tabellarius gas fluxus H2 100～140 L/min est.

1.3 Epitaxial laganum probatio et characterisation

Fourier spectrometer infrared (adparatus fabricator Thermalfisher, exemplar iS50) et mercurialis specillum concentratio testarum (paratio fabrica Semilab, exemplar 530L) adhibita sunt ad designandum medium et distributionem epitaxialis crassitudinis et defectus dopingis; crassitudo et concentratio doping cujusvis puncti in strato epitaxiali determinati sunt punctis in diametro secantibus lineam normalem principalis referentis ora 45° in centro lagani cum 5 mm margine remotionis. Ad laganum 150 mm, puncta 9 sumta sunt per unam lineam diametri (duae diametri perpendiculares inter se), et pro 200 mm laganum puncta 21 capta sunt, ut in Figura 2. Vim microscopii atomi (armorum fabrica. Bruker, exemplar Dimensionis Icon) eligere solebat 30 µm×30 µm areis in area centri et ora in area (5 mm ora remotionis) epitaxialis lagani ad asperitatem superficiei iacientis epitaxialis probandam; vitia iacuit epitaxialis metiri metiebantur utens defectus superficiei probatoris (apparatu fabrica Sinarum Electronics Kefenghua, exemplar Martis 4410 pro) pro characterisatione.

2 Eventus experimentalis et disceptatio

2.1 Epitaxial tabulatum crassitudinis et uniformitatis

Crassitudo iacuit epitaxialis, retrahitur et uniformitas dopingit unum e indicibus nucleorum ad iudicandum qualitatem lagana epitaxialis. Accurate moderatior crassitudo, concentratio et aequalitas in laganum doping sunt key ad praestandum effectum et constantiam virtutis machinarum SiC, et epitaxial stratum crassitudo et aequalitas concentratio doping etiam magnae bases ad metiendi processum capacitatem apparatum epitaxialem.

Figura 3 ostendit crassitudinem uniformitatem et distributionem curvarum 150 mm et lagana epitaxialis SiC 200 mm. Ex figura videri potest quod tabulatum epitaxialis crassitudinis distributio curvae commensus sit circa centrum lagani punctum. Processus epitaxialis tempus 600 s est, mediocris epitaxialis iacuit crassitudo 150 mm laganum epitaxiale 10.89 µm, et crassitudo aequalitatis 1.05% est. A ratione, incrementum epitaxialis rate est 65.3 μm/h, quod est gradus processus epitaxialis rapidi typicus. Sub eodem processu temporis epitaxialis crassitudo epitaxialis 200 mm lagani epitaxialis est 10.10 µm, crassitudo aequalitatis intra 1.36%, et altioris incrementi 60,60 µm/h est, quod paulo inferius quam 150 mm epitaxiale incrementum est. rate. Causa manifesta est propter damnum in via cum fons pii et carbonis fons e flumine reactionis cubiculi per superficiem lagani usque ad descensum reactionis cubiculi, et area 200 mm lagana maior est quam 150 mm. Gas per superficiem 200 mm laganum longius spatium fluit et fons gas per viam magis consumptus est. Sub condicione laganum quod circumducitur, altiore crassitudo iacuit epitaxialis tenuior est, ergo incrementum rate tardius est. Altiore, crassitudo uniformitas 150 mm et lagana epitaxialis 200 mm optima est, et processus capacitas instrumenti GENERALIS machinis requisitis occurrere potest.

2.2 Epitaxial iacuit doping concentration et uniformitas

Figura 4 ostendit concentratio concentratio uniformitatis et curvae 150 mm mm et 200 mm lagana epitaxialis SiC. Ut e figura videri potest, intentio lineae distributio in laganum epitaxialem symmetriam manifestam habet respectu centri lagani. Doping retrahitur uniformitas 150 mm et 200 mm strata epitaxialium est 2.80% et 2.66% respective, quae intra 3% coerceri potest, quod praeclarum est inter similes armorum internationalium gradus. Doping curva concentratio stratorum epitaxialis distribuitur in figura "W" secundum diametrum partem, quae maxime determinatur per fluxum campi parietis horizontalis calidi epitaxialis fornacis, quia directio airflui horizontalis fornacis epitaxialis incrementi fornacis est e aer diverticulum finis (aguae) et e fine amni effluit in laminae per superficiem laganum; quia "per-via deperditio" rate fontis carbonis (C2H4) altior est quam fontis Pii (TCS), cum laganum rotatur, ipsum C/Si super superficiem laganum paulatim ab ore ad centrum (fons carbonis in centro minus est), secundum "theoriam "competitivam" ipsius C et N, concentratio doping in centro lagani paulatim versus marginem decrescit. Ad praestantem unionem uniformitatem obtinendam, margine N2 additur emendatio in processu epitaxiali ad retardando diminutionem retrahendi intentionem a centro ad marginem, ita ut finalis curvae concentrationis doping figuram "W" praebeat.

2.3 epitaxial tabulatum defectus

Praeter crassitudinem et intentionem doping, ambitus defectus epitaxialis iacuit imperium est etiam core parametri ad qualitatem lagana epitaxial metiendam et signum magni momenti processus capacitatis epitaxialis instrumenti. Etsi SBD et MOSFET diversa requiruntur pro defectibus, defectus morphologiae superficies manifestiores sunt sicut defectus guttae, defectus triangulus, defectus carrots, et defectus cometae sicut defectus interfectoris pro SBD et MOSFET machinis definiuntur. Probabilitas defectus xxxiii continentium horum defectuum alta est, ergo numerus defectuum interfectoris moderantum magni momenti est ad emendandum chip cedere et deminutio gratuita. Figura 5 ostendit distributionem interfectoris defectibus 150 mm et 200 mm lagana epitaxialis SiC. Sub conditione quod nulla manifesta inaequalitas in ratione C/Si, defectus carrots et defectus cometae basically eliminari possunt, cum defectus guttae et trianguli defectus ad munditiam temperantiae pertinentes in operatione instrumenti epitaxialis, immunditiae graphitae. partes in reactione cubiculi et qualitate subiecti. Ex Tabula 2, videre possumus fatalem defectum densitatis 150 mm et 200 mm lagana epitaxialis intra 0,3 particulas/cm2 contineri posse, quod optimum campum eiusdem generis apparatum est. Fatalis defectus density imperium gradu 150 mm laganum epitaxiale melius est quam laganum epitaxiale 200 mm. Haec causa est quia 150 mm processus praeparationis subiectae maturior est quam 200 mm, qualitas subiecta melior est, et immunditia moderatio 150 mm graphitarum cubiculi reactionis melior est.

2.4 Epitaxial laganum asperitatis

Figura 6 imagines superficiei 150 mm ostendit AFM et lagana epitaxialis SiC 200 mm. Ut ex figura videri potest, radix superficies medium asperitatis quadratae Ra of 150 mm et 200 mm lagana epitaxialis est 0.129 nm et 0,113 nm respective, et superficies iaci epitaxialis levis est, sine manifestae aggregationis macro-gradus phaenomenon, quod indicat incrementum epitaxialis propaginis semper conservare gradum incrementi fluere per totum processum epitaxialem, et nullus gradus aggregationis occurrit. Videri potest stratum epitaxialem cum superficie leni obtineri posse super 150 mm et 200 mm angulum humilem subiectam utendo processu progressionis epitaxialis optimized.

3. conclusiones

150 mm et 200 mm 4H-SiC lagana homoepitaxia feliciter praeparata in substratis domesticis utens auto- evoluta 200 mm armorum incrementi epitaxialis SiC, et processus homoepitaxialis pro 150 mm et 200 mm elaboratus est. Incrementum epitaxiale maius esse potest quam 60 μm/h. Dum in summa festinatione epitaxia postulatur, epitaxial laganum qualitas optima est. Crassitudo uniformitas 150 mm et 200 mm lagana epitaxialis SiC intra 1.5% temperari potest, concentratio uniformitas minor est quam 3%, defectus fatalis densitas minor est quam 0,3 particulae/cm2, et superficies epitaxialis asperitas radicis media quadrata Ra est. minus quam 0,15 nm. Core processus indices laganae epitaxiales in gradu provecto in industria sunt.

-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- --------------------------------

VeTek Semiconductor est professionalis Seres fabrica ofCVD SiC Coated Ceiling, CVD SiC Coating NozzleetSiC Coating Inlet Ring.  VeTek Semiconductor committitur ut solutiones provectae pro variis products SiC Wafer pro semiconductori industria committatur.

Si vos es interested in8-inch SiC fornax epitaxialis et processus homoepitaxialis, placet liberum contactus nos directe.

Mob: +86-180 6922 0752

WhatsAPP: +86 180 6922 0752

Inscriptio: anny@veteksemi.com