የተሻሻለ እና የተተረጎመ ይዘት በሲሊኮን ካርቦይድ ኤፒታክሲያል የእድገት መሳሪያዎች ላይ

የሲሊኮን ካርቦይድ (SiC) ንጣፎች ቀጥተኛ ሂደትን የሚከለክሉ ብዙ ጉድለቶች አሏቸው. ቺፕ ዌፈርዎችን ለመፍጠር በሲሲ ንኡስ ክፍል ላይ አንድ የተወሰነ ነጠላ-ክሪስታል ፊልም በኤፒታክሲያል ሂደት ውስጥ ማደግ አለበት። ይህ ፊልም ኤፒታክሲያል ንብርብር በመባል ይታወቃል. ሁሉም የሲሲ መሳሪያዎች በኤፒታክሲያል ቁሶች ላይ የተገነዘቡ ናቸው፣ እና ከፍተኛ ጥራት ያለው ሆሞኢፒታክሲያል ሲሲ ቁሳቁሶች ለሲሲ መሳሪያ ልማት መሰረት ይሆናሉ። የኤፒታክሲያል ቁሳቁሶች አፈፃፀም የሲሲ መሳሪያዎችን አፈፃፀም በቀጥታ ይወስናል.

ከፍተኛ-የአሁኑ እና ከፍተኛ-ተአማኒነት ያላቸው የሲሲ መሳሪያዎች በገጽታ ሞርፎሎጂ ላይ ጥብቅ መስፈርቶችን ያስገድዳሉ፣የብልሽት እፍጋት፣ የዶፒንግ ተመሳሳይነት እና ውፍረት ተመሳሳይነት።epitaxialቁሳቁሶች. መጠነ ሰፊ፣ ዝቅተኛ ጉድለት ያለው ጥግግት እና ከፍተኛ ወጥ የሆነ የሲሲ ኤፒታክሲን ማሳካት ለሲሲ ኢንዱስትሪ እድገት ወሳኝ ሆኗል።

ከፍተኛ ጥራት ያለው ሲሲ ኤፒታክሲን ማምረት በላቁ ሂደቶች እና መሳሪያዎች ላይ የተመሰረተ ነው። በአሁኑ ጊዜ ለ SiC epitaxial እድገት በስፋት ጥቅም ላይ የዋለው ዘዴ ነውየኬሚካል የእንፋሎት ማጠራቀሚያ (ሲቪዲ).ሲቪዲ በኤፒታክሲያል ፊልም ውፍረት እና የዶፒንግ ትኩረት ላይ ትክክለኛ ቁጥጥርን ይሰጣል፣ አነስተኛ ጉድለት ያለው እፍጋት፣ መጠነኛ የእድገት መጠን እና አውቶሜትድ የሂደት ቁጥጥር፣ ለስኬታማ የንግድ መተግበሪያዎች አስተማማኝ ቴክኖሎጂ ያደርገዋል።

ሲሲ ሲቪዲ ኤፒታክሲበአጠቃላይ ሙቅ ግድግዳ ወይም ሙቅ ግድግዳ የሲቪዲ መሳሪያዎችን ይጠቀማል. ከፍተኛ የእድገት ሙቀት (1500-1700 ° ሴ) የ 4H-SiC ክሪስታል ቅርጽ መቀጠልን ያረጋግጣል. በጋዝ ፍሰት አቅጣጫ እና በንጣፉ ወለል መካከል ባለው ግንኙነት ላይ በመመርኮዝ የእነዚህ የሲቪዲ ስርዓቶች ምላሽ ክፍሎች ወደ አግድም እና ቀጥ ያሉ መዋቅሮች ሊመደቡ ይችላሉ።

የሲሲ ኤፒታክሲያል ምድጃዎች ጥራት በዋነኛነት በሶስት ገፅታዎች ይገመገማል፡- የኤፒታክሲያል ዕድገት አፈጻጸም (የወፍራም ተመሳሳይነት፣ የዶፒንግ ተመሳሳይነት፣ የብልሽት መጠን እና የእድገት መጠንን ጨምሮ)፣ የመሣሪያው የሙቀት አፈጻጸም (የማሞቂያ/የማቀዝቀዝ መጠኖችን ጨምሮ፣ ከፍተኛ የሙቀት መጠን እና የሙቀት መጠን ተመሳሳይነት) ), እና ወጪ ቆጣቢነት (የአሃድ ዋጋ እና የማምረት አቅምን ጨምሮ).

በሶስት ዓይነት የሲሲ ኤፒታክሲያል የእድገት ምድጃዎች መካከል ያሉ ልዩነቶች

1. ሙቅ ግድግዳ አግድም CVD ሲስተምስ:

-ባህሪያት:በአጠቃላይ ነጠላ-ዋፈር ትልቅ መጠን ያላቸው የእድገት ስርዓቶች በጋዝ ተንሳፋፊ ሽክርክር የሚነዱ፣ በጣም ጥሩ የውስጥ-ዋፈር መለኪያዎችን ያሳያሉ።

- ተወካይ ሞዴል:LPE's Pe1O6፣ በ900°C አውቶሜትድ የዋፈር መጫን/ማውረድ የሚችል። ለከፍተኛ የእድገት ደረጃዎች፣ ለአጭር ጊዜ የኤፒታክሲያል ዑደቶች፣ እና ተከታታይ የውስጠ-ዋፈር እና የእርስ በርስ አፈጻጸም ይታወቃል።

-አፈጻጸም:ለ4-6 ኢንች 4H-SiC epitaxial wafers ውፍረቱ ≤30μm፣የውስጥ-wafer ውፍረት ወጥ ያልሆነ ≤2%፣የዶፒንግ ማጎሪያ-ወጥ ያልሆነ ≤5%፣የገጽታ ጉድለት ጥግግት ≤1 ሴሜ-² እና ከጉድለት-ነጻ ያገኛል። የወለል ስፋት (2 ሚሜ × 2 ሚሜ ሴሎች) ≥90%.

-የሀገር ውስጥ አምራቾችእንደ Jingsheng Mechatronics፣ CETC 48፣ North Huachuang እና Nasset Intelligent ያሉ ኩባንያዎች ተመሳሳይ ነጠላ-ዋፈር ሲሲ ኤፒታክሲያል መሣሪያዎችን በተጠናከረ ምርት ሠርተዋል።

2. ሞቅ ያለ ግድግዳ ፕላኔት ሲቪዲ ሲስተምስ:

-ባህሪያት:ለአንድ ባች ለብዙ-ዋፈር እድገት የፕላኔቶች ዝግጅት መሰረቶችን ይጠቀሙ፣ ይህም የውጤት ቅልጥፍናን በእጅጉ ያሻሽላል።

-ተወካይ ሞዴሎች:የ Aixtron's AIXG5WWC (8x150mm) እና G10-SiC (9x150mm ወይም 6x200mm) ተከታታይ።

-አፈጻጸም:ለ6-ኢንች 4H-SiC epitaxial wafers ውፍረት ≤10μm፣የኢንተር-ዋፈር ውፍረት መዛባት ±2.5%፣የውስጠ-wafer ውፍረት-ወጥ ያልሆነ 2%፣የኢንተር-ዋፈር ዶፒንግ ማጎሪያ ±5% እና የውስጥ-wafer doping ይደርሳል። የትኩረት አለመመጣጠን <2%.

-ተግዳሮቶች:በባች ምርት መረጃ እጥረት፣በሙቀት እና ፍሰት መስክ ቁጥጥር ላይ ያሉ ቴክኒካል እንቅፋቶች፣እና ያለ ሰፊ ትግበራ በመካሄድ ላይ ያለው R&D በአገር ውስጥ ገበያዎች የተወሰነ ጉዲፈቻ።

3. Quasi-hot-wall vertical CVD ሲስተምስ:

- ባህሪያት:የድንበር ንጣፍ ውፍረትን በመቀነስ እና ኤፒታክሲያል የእድገት መጠንን ለማሻሻል ለከፍተኛ ፍጥነት የንዑስ ስትራቴጅ ሽክርክር የውጪ ሜካኒካል ድጋፍን ይጠቀሙ።

- ተወካይ ሞዴሎች:የኑፍላሬ ነጠላ-ዋፈር EPIREVOS6 እና EPIREVOS8።

-አፈጻጸም:በሰአት ከ50μm በላይ የእድገት ደረጃዎችን፣የገጽታ ጉድለት ጥግግት ቁጥጥር ከ0.1 ሴሜ-² በታች፣ እና የዋፈር ውፍረት እና የዶፒንግ ትኩረት አለመመጣጠን 1% እና 2.6%፣ በቅደም ተከተል።

-የቤት ውስጥ ልማት:እንደ Xingsandai እና Jingsheng Mechatronics ያሉ ኩባንያዎች ተመሳሳይ መሳሪያዎችን ቀርፀው ትልቅ ጥቅም አላገኙም።

ማጠቃለያ

እያንዳንዳቸው የሶስቱ መዋቅራዊ ዓይነቶች የሲሲ ኤፒታክሲያል ዕድገት መሳሪያዎች ልዩ ባህሪያት አሏቸው እና በመተግበሪያ መስፈርቶች ላይ በመመስረት የተወሰኑ የገበያ ክፍሎችን ይይዛሉ. ሙቅ ግድግዳ አግድም CVD እጅግ በጣም ፈጣን የእድገት ደረጃዎችን እና የተመጣጠነ ጥራት እና ተመሳሳይነት ያቀርባል ነገር ግን በነጠላ-ዋፈር ሂደት ምክንያት ዝቅተኛ የምርት ውጤታማነት አለው። ሞቃታማ ግድግዳ ፕላኔታዊ ሲቪዲ የምርት ቅልጥፍናን በእጅጉ ያሳድጋል ነገር ግን በባለብዙ-ዋፈር ወጥነት መቆጣጠሪያ ውስጥ ተግዳሮቶችን ያጋጥመዋል። Quasi-hot-wall vertical CVD በተወሳሰበ መዋቅር ጉድለትን ከመቆጣጠር የላቀ እና ሰፊ የጥገና እና የአሰራር ልምድን ይፈልጋል።

ኢንዱስትሪው በዝግመተ ለውጥ ወቅት፣ በእነዚህ የመሣሪያዎች መዋቅሮች ውስጥ ተደጋጋሚ ማመቻቸት እና ማሻሻያዎች ከጊዜ ወደ ጊዜ ወደተሻሻሉ ውቅሮች ያመራሉ፣ ውፍረትና ጉድለት መስፈርቶች የተለያዩ የኤፒታክሲያል ዋፈር ዝርዝሮችን በማሟላት ረገድ ወሳኝ ሚናዎችን ይጫወታሉ።

የተለያዩ የ SiC Epitaxial Growth Furnaces ጥቅሞች እና ጉዳቶች

ቀጣይነት ባለው የኢንደስትሪ ልማት፣ እነዚህ ሶስት አይነት መሳሪያዎች ተደጋጋሚ መዋቅራዊ ማመቻቸት እና ማሻሻያዎችን ያካሂዳሉ፣ ይህም ከጊዜ ወደ ጊዜ የተጣራ ውቅረቶችን ወደ ውፍረት እና ጉድለት መስፈርቶች ከተለያዩ የኤፒታክሲያል ዋፈር መስፈርቶች ጋር የሚዛመዱ ናቸው።