SIC Epitaxial өсу пешінің әртүрлі техникалық бағыттары

Кремний карбид субстраттарында көптеген ақаулар бар және оларды тікелей өңдеу мүмкін емес. Чипті вафли жасау үшін оларда эпитаксиальды процесс арқылы бірыңғай кристалды жұқа қабықша өсіру керек. Бұл жұқа пленка - эпитаксиальды қабат. Барлық дерлік кремний карбиді құрылғылары эпитаксиальды материалдарда жүзеге асырылады. Жоғары сапалы кремний карбиді Гистогенді эпитактикалық материалдар кремний карбиді құрылғыларын дамытуға негіз болып табылады. Эпитаксиальды материалдардың өнімділігі кремний карбидтік құрылғылардың жұмысын жүзеге асыруды тікелей анықтайды.

Жоғары және жоғары сенімділігі кремний карбиді құрылғылары борттық морфологияда, ақаулық тығыздығы, допинг және қалыңдығы эпитаксиальды материалдардың біркелкілігіне қойылған қатаң талаптарды алға тартты. Ірі мөлшері, аз ақаулық тығыздығы және жоғары біркелкілікСиликон карбид эпитаксиіКремний карбид саласының дамуының кілті болды.

Жоғары сапалы дайындықСиликон карбид эпитаксиіалдыңғы қатарлы процестер мен жабдықтар қажет. Ең көп қолданылатын кремний карбидінің эпитаксиальды өсу әдісі - эпитаксиальды қабықтың қалыңдығы мен допинг концентрациясын, аз ақауларды, орташа өсудің, орташа өсудің және процестерді басқарудың артықшылығы бар химиялық будың тұнбасы (CVD). Бұл сәтті коммерцияланған сенімді технология.

Silicon Carbide CVD епитаксиі көбінесе ыстық қабырға немесе жылы қабырға жабдықтарын қолданады, бұл жоғары өсу температурасының жағдайында (1500-1700 ℃) эпитаксиальды SIC-тің жалғасын қамтамасыз етеді. Бірнеше жылдар өткен соң, Ынт қабырғаға немесе жылы қабырғаға арналған CVD-ді көлденең көлденең құрылымға, кіріс газ ағынының және субстрат бетінің бағыты бойынша тік тік құрылымға бөлуге болады.

Кремний карбидінің эпитакситтік пешінің сапасы негізінен үш көрсеткішке ие. Біріншісі - эпитаксиальды өсу өнімділігі, оның ішінде қалыңдығы біркелкілік, допинг біркелкілігі, ақаулар және өсу қарқыны; екіншісі - бұл жабдықтың температуралық өнімділігі, оның ішінде жылыту / салқындату жылдамдығы, максималды температура, температура біркелкі; Сонымен, жабдықтың өзіндік құнын, оның ішінде бірліктің бағасы мен өндірістік қуаттылығы.

Силикон карбидінің үш түрі арасындағы айырмашылықтар эпитаксиальды пештер

Ыстық қабырға көлденең CVD, жылы қабырға планетарлық CVD және Quasi-Quasi-Quarny Vertical CVD - бұл сахнада коммерциялық түрде қолданылатын негізгі эпитаксиалды жабдықтардың негізгі шешімдері. Үш техникалық құрал-жабдықтар да өз сипаттамалары бар және оларды қажеттіліктерге қарай таңдай алады. Құрылым диаграммасы төмендегі суретте көрсетілген:

Ыстық қабырға көлденең CVD жүйесі, әдетте, ауа флотациясы мен айналуымен басқарылатын бір вафли. Вафли индикаторларына жету оңай. Өкілдік модель Италиядағы LPE компаниясының PE1O6-ін құрайды. Бұл құрылғы вафлиді автоматты түрде тиеуге және түсіруді 900 ₸ салды. Негізгі белгілер жоғары өсу қарқыны, қысқа эпитаксиалды цикл, вафли мен пештер арасында жақсы консистенция және т.б.

LPE-нің ресми пайдаланушыларының мәліметтері бойынша, негізгі пайдаланушылардың қолданылуымен, 100-150 мм (4-6 дюйм) 4 сағаттық эпитаксиалды пештің көмегімен PE1O6 эпитаксиалды пештері келесі көрсеткіштерге сәйкес келеді: ypita-ypitaxial қалыңдық ≤2%, вафли-вафлидің допинг концентрациясы біркелкілік емес ≤5%, бетінің ақаулығы

JSG, CETC 48, NAURA және NASO сияқты отандық компаниялар монолитті кремний карбидін ұқсас функциялары бар және ауқымды жеткізілімдерге қол жеткізді. Мысалы, 2023 жылдың ақпан айында JSG 6 дюймдік екі вафли Циферлы эпитаксиалды жабдықтар шығарды. Жабдық бір пештегі екі эпитаксиалды вафлидің жоғарғы және төменгі қабаттарының жоғарғы және төменгі қабаттарының жоғарғы және төменгі қабаттарын қолданады, ал біртектес екі палатаның жоғарғы және төменгі қабаттарын қолданады, ал жоғарғы және төменгі технологиялық газдармен бөлек реттелуі мүмкін, бұл монолитті көлденең эпитактикалық пештердің өндірістік қуаттылығының жеткіліксіздігін тиімді етеді, бұл негізгі қосалқы бөлікті тиімді етедіSIC жабыны жартыжылдық бөлшектер.Біз пайдаланушыларға 6 дюймдік және 8 дюймдік жарты нүкте бөлшектерін жеткіземіз.

«Планеталық CVD» CVD-дің «Планета» CVD жүйесі, оның планетарлық келісімі бар, бірнеше пештің және жоғары өнімнің тиімділігіндегі көптеген вафлидің өсуімен сипатталады. Өкілдік модельдер Aixg5WWWWP (8x150mm) және G10-SIC (9 × 150 мм немесе 6 × курстық нүкте) Германияның Aixron компаниясының эпитаксиалды жабдықтары.

Aixtron компаниясының ресми есебіне сәйкес, g10 эпитаксиалды пештің ұзындығы 10 мкм болатын, г10 эпитаксиалды пеші бар 6 дюймдік эпитаксиалды вафли келесі көрсеткіштерге тұрақты түрде қол жеткізеді: ± 2,5%, вафлидің эпитациялық қалыңдығы 2%, вафлидің ± 5%, вафли-вафлидің ауытқуы Допинг концентрациясы біркелкі емес <2%.

Осы уақытқа дейін, модельдің бұл түрін отандық пайдаланушылар сирек пайдаланады, ал пакеттік өндіріс деректері жеткіліксіз, бұл белгілі бір дәрежеде оның инженерлік қосымшасын шектейді. Сонымен қатар, температура мен ағындарды бақылау тұрғысынан көптеген уақтылы эпитаксициялық пештердің техникалық кедергілеріне байланысты, сонымен қатар отандық жабдықтың дамуы әлі де зерттеледі, ал балама модель жоқ.

Quasi-Ыстық қабырға тік CVD жүйесі негізінен сыртқы механикалық көмек арқылы жоғары жылдамдықпен айналады. Оның сипаттамасы, тұтқыр қабаттың қалыңдығы реакция камерасының қысымымен азайтылады, осылайша эпитаксиалды өсу қарқынын арттырады. Сонымен бірге, оның реакциялау камерасында SIC бөлшектерін сақтауға болатын жоғарғы қабырға жоқ және құлаған заттарды шығару оңай емес. Бұл ақауды бақылаудың өзіне тән артықшылығы бар. Өкілдік модельдер - бұл epirevos6 epirevos6 және Жапонияның Nuflare-дің эпировос8 пештері.

Nuflare мәліметтері бойынша, Epirevos6 құрылғысының өсу қарқыны 50 мкм / сағ дейін, ал эпитаксиалды вафлидің беттік ақауларының тығыздығына 0,1См-² дейін бақылауға болады; Біркелкіліктің бақылауы бойынша Йошьяки Дайго эпиревос6-ны қолданған 10 мкм қалыңдығы 6 дюймдік эпитациялық вафли, ал вафлидің қалыңдығы 10 мкмитиксие вафлидің нәтижелері және біркелкіліктің біркелкі еместігі, ал сәйкесінше 1% және 2,6% құрады.Жоғарғы графит цилиндрі.

Қазіргі уақытта отандық жабдықтардың негізгі үшінші буыны және JSG өндірушілері ұқсас функциялары бар эпитаксиалды жабдықтарды жобалап, іске қосты, бірақ олар үлкен көлемде қолданылмаған.

Жалпы, жабдықтың үш түріне өз сипаттамалары бар және әртүрлі қолданбалы қажеттіліктер бойынша нарықтың белгілі бір үлесін алады:

Ыстық қабырға көлденең CVD құрылымы ультра жылдам өсу қарқынымен, сапасы мен біркелкілі, қарапайым жабдықты пайдалану және техникалық қызмет көрсету және жылтырған ауқымды өндірістік қосымшалар. Алайда, бір вафли түріне және жиі техникалық қызмет көрсетуге байланысты өндіріс тиімділігі төмен; Ынт қабырға планетарлық CVD, әдетте, 6 (бөлшек) × 100 мм (4 дюйм) немесе 8 (бөлшек) × 150 мм (6 дюйм) немесе 8 (бөлшек) × 150 мм (6 дюйм) науа құрылымын, бірақ олардан бірнеше бөліктің сәйкестігін бақылау қиын, ал өндірістің өнімділігі әлі де ең үлкен проблема болып табылады; Квази-ыстық қабырға тік CVD кешенді құрылымға ие, ал эпитаксиальды вафли өндірісінің сапасы өте жақсы, бұл өте бай жабдыққа техникалық қызмет көрсетуді және тәжірибені қажет етеді.

Саланың үздіксіз дамуымен, жабдықтардың үш түрі құрылымдық тұрғыдан оңтайландырылып, жетілдіріліп, жетілдіріліп, жабдықтың конфигурациясы әр түрлі қалыңдығы мен ақауларының техникалық сипаттамаларын сәйкестендіруде маңызды рөл атқарады.