2 Torthaí turgnamhacha agus plé
2.1Ciseal eipitacsachtiús agus aonfhoirmeacht
Tá tiús an chiseal eipitacsaigh, tiúchan dópála agus aonfhoirmeacht ar cheann de na príomhtháscairí chun cáilíocht na vaiféar eipitacsaigh a mheas. Is iad tiús, tiúchan dópála agus aonfhoirmeacht atá inrialaithe go cruinn laistigh den vaiféar an eochair chun feidhmíocht agus comhsheasmhacht a chinntiú.Gléasanna cumhachta SiC, agus is boinn thábhachtacha iad tiús an chiseal eipitacsaigh agus aonfhoirmeacht thiúchana dópála chun cumas próisis trealaimh eipitacsaigh a thomhas.
Taispeánann Fíor 3 cuar aonfhoirmeachta agus dáilte tiús 150 mm agus 200 mmSliseáin eipitacsacha SiCIs léir ón bhfigiúr go bhfuil cuar dáilte tiús an chiseal eipitacsaigh siméadrach faoi lárphointe an tsliabháin. Is é 600s an t-am próiseála eipitacsaigh, is é 10.89 um tiús meánach an chiseal eipitacsaigh den tsliabhán eipitacsaigh 150mm, agus is é 1.05% an aonfhoirmeacht tiús. De réir ríomha, is é 65.3 um/u an ráta fáis eipitacsaigh, arb é leibhéal próisis eipitacsaigh tapa tipiciúil é. Faoin am próiseála eipitacsaigh céanna, is é 10.10 um tiús an chiseal eipitacsaigh den tsliabhán eipitacsaigh 200 mm, tá an aonfhoirmeacht tiús laistigh de 1.36%, agus is é 60.60 um/u an ráta fáis foriomlán, atá beagán níos ísle ná an ráta fáis eipitacsaigh 150 mm. Tá sé seo amhlaidh toisc go mbíonn caillteanas soiléir ar an mbealach nuair a shreabhann an fhoinse sileacain agus an fhoinse carbóin ón sruth suas den seomra imoibrithe trí dhromchla an tsliabháin go dtí an sruth síos den seomra imoibrithe, agus tá achar an tsliabháin 200 mm níos mó ná an 150 mm. Sreabhann an gás trí dhromchla an tsliabháin 200 mm ar feadh achair níos faide, agus tá an gás foinse a ídítear ar an mbealach níos mó. Faoin gcoinníoll go leanann an tsliabhán ag rothlú, bíonn tiús iomlán an tsraith eipitacsaigh níos tanaí, mar sin bíonn an ráta fáis níos moille. Tríd is tríd, tá aonfhoirmeacht tiús na slabhán eipitacsaigh 150 mm agus 200 mm den scoth, agus is féidir le cumas próiseála an trealaimh freastal ar riachtanais gléasanna ardchaighdeáin.
2.2 Tiúchan agus aonfhoirmeacht dópála ciseal eipitacsach
Taispeánann Fíor 4 aonfhoirmeacht tiúchana dópála agus dáileadh cuar 150 mm agus 200 mmSliseáin eipitacsacha SiCMar is léir ón bhfigiúr, tá siméadracht shoiléir ag cuar dáilte tiúchana an tsliabh eipitacsaigh i gcoibhneas le lár an tsliabh. Is é 2.80% agus 2.66% faoi seach aonfhoirmeacht tiúchana dópála na sraitheanna eipitacsaigh 150 mm agus 200 mm, agus is féidir é sin a rialú laistigh de 3%, ar leibhéal den scoth é do threalamh idirnáisiúnta comhchosúil. Tá cuar tiúchana dópála an tsraith eipitacsaigh dáilte i gcruth "W" feadh threo an trastomhais, rud a chinntear den chuid is mó ag réimse sreafa an fhoirnéise eipitacsaigh bhalla te cothrománach, toisc go bhfuil treo sreafa aeir an fhoirnéise fáis eipitacsaigh sreafa aeir chothrománach ón taobh ionraoin aeir (suas an sruth) agus go sreabhann sé amach ón taobh síos an sruth ar bhealach laminar trí dhromchla an tsliabh; Ós rud é go bhfuil ráta "ídiú ar feadh an bhealaigh" an fhoinse carbóin (C2H4) níos airde ná ráta ídiú an fhoinse sileacain (TCS), nuair a rothlaíonn an scealp, laghdaíonn an C/Si iarbhír ar dhromchla an scealp de réir a chéile ón imeall go dtí an lár (tá an fhoinse carbóin sa lár níos lú), de réir "teoiric an tsuímh iomaíoch" de C agus N, laghdaíonn tiúchan dópála i lár an scealp de réir a chéile i dtreo an imeall, chun aonfhoirmeacht tiúchana den scoth a fháil, cuirtear an imeall N2 leis mar chúiteamh le linn an phróisis eipitacsaigh chun an laghdú ar thiúchan dópála ón lár go dtí an imeall a mhoilliú, ionas go léiríonn an cuar tiúchana dópála deiridh cruth "W".
2.3 Lochtanna sa chiseal eipitacsach
Chomh maith le tiús agus tiúchan dópála, is paraiméadar lárnach é leibhéal rialaithe lochtanna ciseal eipitacsach chun cáilíocht na sliseán eipitacsach a thomhas agus is táscaire tábhachtach é ar chumas próisis trealaimh eipitacsach. Cé go bhfuil ceanglais dhifriúla ag SBD agus MOSFET maidir le lochtanna, sainmhínítear na lochtanna moirfeolaíochta dromchla is soiléire amhail lochtanna titime, lochtanna triantáin, lochtanna cairéad, lochtanna cóiméad, etc. mar lochtanna marfacha feistí SBD agus MOSFET. Tá dóchúlacht ard teipe sceallóga ina bhfuil na lochtanna seo, mar sin tá rialú líon na lochtanna marfacha thar a bheith tábhachtach chun toradh sceallóga a fheabhsú agus costais a laghdú. Taispeánann Fíor 5 dáileadh na lochtanna marfacha de shliseáin eipitacsacha SiC 150 mm agus 200 mm. Faoin gcoinníoll nach bhfuil aon mhíchothromaíocht shoiléir sa chóimheas C/Si, is féidir lochtanna cairéad agus lochtanna cóiméad a dhíchur go bunúsach, agus baineann lochtanna titime agus lochtanna triantáin le rialú glaineachta le linn oibriú trealaimh eipitacsach, leibhéal eisíontas na gcodanna graifíte sa seomra imoibrithe, agus cáilíocht an tsubstráit. Ó Thábla 2, is léir gur féidir dlús lochtanna marfacha na sliseán eipitacsach 150 mm agus 200 mm a rialú laistigh de 0.3 cáithnín/cm2, ar leibhéal den scoth é don chineál céanna trealaimh. Tá leibhéal rialaithe dlúis lochtanna marfacha na sliseán eipitacsach 150 mm níos fearr ná leibhéal na sliseán eipitacsach 200 mm. Tá sé seo amhlaidh toisc go bhfuil próiseas ullmhúcháin an tsubstráit ag 150 mm níos aibí ná próiseas ullmhúcháin an tsubstráit ag 200 mm, go bhfuil cáilíocht an tsubstráit níos fearr, agus go bhfuil leibhéal rialaithe eisíontas seomra imoibrithe graifíte 150 mm níos fearr.
2.4 Garbhacht dhromchla na sceallóige eipitacsaí
Taispeánann Fíor 6 na híomhánna AFM de dhromchla sliseáin eipitacsacha SiC 150 mm agus 200 mm. Is léir ón bhfigiúr gurb é 0.129 nm agus 0.113 nm faoi seach garbhán meánchearnógach fréimhe dromchla Ra na sliseán eipitacsacha 150 mm agus 200 mm, agus go bhfuil dromchla an tsraithe eipitacsaigh réidh gan aon feiniméan comhiomlánaithe macrachéime soiléir. Léiríonn an feiniméan seo go gcoinníonn fás an tsraithe eipitacsaigh an modh fáis sreafa céime i gcónaí le linn an phróisis eipitacsaigh ar fad, agus nach dtarlaíonn aon chomhiomlánú céime. Is léir gur féidir sraitheanna eipitacsacha réidhe a fháil ar foshraitheanna íseal-uillinne 150 mm agus 200 mm trí úsáid a bhaint as an bpróiseas fáis eipitacsaigh optamaithe.
3 Conclúid
Ullmhaíodh na sliseáin eipitacsacha aonchineálacha 4H-SiC 150 mm agus 200 mm go rathúil ar foshraitheanna baile ag baint úsáide as an trealamh fáis eipitacsach SiC 200 mm féinfhorbartha, agus forbraíodh an próiseas eipitacsach aonchineálach atá oiriúnach do 150 mm agus 200 mm. Is féidir leis an ráta fáis eipitacsach a bheith níos mó ná 60 μm/u. Cé go gcomhlíontar an riachtanas eipitacsach ardluais, tá cáilíocht na sliseáin eipitacsacha den scoth. Is féidir aonfhoirmeacht tiús na sliseán eipitacsacha SiC 150 mm agus 200 mm a rialú laistigh de 1.5%, tá an aonfhoirmeacht tiúchana níos lú ná 3%, tá an dlús locht marfach níos lú ná 0.3 cáithnín/cm2, agus tá an fhréamh gharbhachta dromchla eipitacsach Ra níos lú ná 0.15 nm. Tá príomhtháscairí próisis na sliseán eipitacsach ag an leibhéal chun cinn sa tionscal.
Foinse: Trealamh Speisialta Tionscail Leictreonaigh
Údar: Xie Tianle, Li Ping, Yang Yu, Gong Xiaoliang, Ba Sai, Chen Guoqin, Wan Shengqiang
(48ú Institiúid Taighde de chuid Ghrúpa Teicneolaíochta Leictreonaice na Síne, Changsha, Hunan 410111)
Am an phoist: Meán Fómhair-04-2024