2 Encamên ceribandinê û nîqaş
2.1Qata epîtaksîyalqalindahî û yekrengî
Qalindahiya qata epîtaksîyal, rêjeya dopingê û yekrengî yek ji nîşaneyên bingehîn in ji bo nirxandina kalîteya waferên epîtaksîyal. Qalindahiya kontrolkirina rast, rêjeya dopingê û yekrengî di nav waferê de mifteya misogerkirina performans û yekrengiya...Amûrên hêza SiC, û qalindahiya qata epitaksiyal û yekrengiya konsantrasyona dopingê jî bingehên girîng in ji bo pîvandina kapasîteya pêvajoyê ya alavên epitaksiyal.
Wêne 3 xêza yekrengî û belavkirina qalindahiyê ya 150 mm û 200 mm nîşan dide.Waflên epitaksiyal ên SiCJi wêneyê tê dîtin ku xêza belavkirina qalindahiya qata epîtaksîyal li dora xala navendî ya waferê simetrîk e. Dema pêvajoya epîtaksîyal 600 saniye ye, qalindahiya qata epîtaksîyal a navînî ya wafera epîtaksîyal a 150 mm 10.89 um e, û yekrengiya qalindahiyê %1.05 e. Bi hesabkirinê, rêjeya mezinbûna epîtaksîyal 65.3 um/saet e, ku astek pêvajoya epîtaksîyal a bilez a tîpîk e. Di bin heman dema pêvajoya epîtaksîyal de, qalindahiya qata epîtaksîyal a wafera epîtaksîyal a 200 mm 10.10 um e, yekrengiya qalindahiyê di nav %1.36 de ye, û rêjeya mezinbûna giştî 60.60 um/saet e, ku hinekî ji rêjeya mezinbûna epîtaksîyal a 150 mm kêmtir e. Ji ber ku dema çavkaniya silîkon û çavkaniya karbonê ji jorê odeya reaksiyonê di nav rûyê waferê re ber bi jêrê odeya reaksiyonê ve diherikin, di rê de windahiyek eşkere heye, û qada waferê ya 200 mm ji ya 150 mm mezintir e. Gaz ji rûyê waferê ya 200 mm dûr û dirêjtir diherike, û gaza çavkaniyê ya ku di rê de tê xerckirin bêtir e. Bi şertê ku wafer bizivire, qalindahiya giştî ya qata epitaksiyal ziravtir e, ji ber vê yekê rêjeya mezinbûnê hêdîtir e. Bi tevahî, yekrengiya qalindahiya waferên epitaksiyal ên 150 mm û 200 mm pir baş e, û kapasîteya pêvajoyê ya alavan dikare hewcedariyên cîhazên bi kalîteya bilind bicîh bîne.
2.2 Kombûna dopkirina qata epîtaksîyal û yekrengî
Wêne 4 yekrengiya konsantrasyona dopîngê û belavbûna xêza 150 mm û 200 mm nîşan dide.Waflên epitaksiyal ên SiC. Wekî ku ji wêneyê tê dîtin, xêza belavbûna konsantrasyonê li ser wafera epitaksiyal li gorî navenda waferê sîmetrîyek eşkere heye. Yekrengiya konsantrasyona dopingê ya qatên epitaksiyal ên 150 mm û 200 mm bi rêzê ve 2.80% û 2.66% e, ku dikare di nav 3% de were kontrol kirin, ku ji bo alavên navneteweyî yên wekhev asteke pir baş e. Xêza konsantrasyona dopingê ya qata epitaksiyal bi şiklê "W" li ser rêça diameterê tê belavkirin, ku bi giranî ji hêla qada herikîna firna epitaksiyal a dîwarê germ a horizontî ve tê destnîşankirin, ji ber ku rêça herikîna hewayê ya firna mezinbûna epitaksiyal a herikîna hewayê ya horizontî ji dawiya ketina hewayê (jor) e û ji dawiya jêrîn bi awayekî laminar di nav rûyê waferê re diherike; ji ber ku rêjeya "kêmbûna rê" ya çavkaniya karbonê (C2H4) ji ya çavkaniya silîkonê (TCS) bilindtir e, dema ku wafer dizivire, rêjeya rastîn a C/Si li ser rûyê waferê ji qiraxê ber bi navendê ve hêdî hêdî kêm dibe (çavkaniya karbonê ya li navendê kêmtir e), li gorî "teoriya pozîsyona pêşbaziyê" ya C û N, rêjeya dopîngê di navenda waferê de hêdî hêdî ber bi qiraxê ve kêm dibe, ji bo ku yekrengiya rêjeya dopîngê ya hêja were bidestxistin, qiraxa N2 wekî tezmînat di dema pêvajoya epitaksiyal de tê zêdekirin da ku kêmbûna rêjeya dopîngê ji navendê ber bi qiraxê ve hêdî bike, da ku xêza rêjeya dopîngê ya dawîn şiklek "W" nîşan bide.
2.3 Kêmasiyên qata epîtaksîyal
Ji bilî qalindahî û rêjeya dopingê, asta kontrola kêmasiyên qata epitaksiyal jî parametreyek bingehîn e ji bo pîvandina kalîteya waferên epitaksiyal û nîşaneyek girîng a kapasîteya pêvajoyê ya alavên epitaksiyal. Her çend SBD û MOSFET daxwazên cûda ji bo kêmasiyan hene jî, kêmasiyên morfolojiya rûyê yên eşkeretir ên wekî kêmasiyên daketinê, kêmasiyên sêgoşeyî, kêmasiyên gêzerê, kêmasiyên kometê, û hwd. wekî kêmasiyên kujer ên cîhazên SBD û MOSFET têne pênase kirin. Îhtîmala têkçûna çîpên ku van kêmasiyan dihewînin zêde ye, ji ber vê yekê kontrolkirina hejmara kêmasiyên kujer ji bo baştirkirina hilberîna çîpê û kêmkirina lêçûnan pir girîng e. Wêne 5 belavbûna kêmasiyên kujer ên waferên epitaksiyal ên SiC yên 150 mm û 200 mm nîşan dide. Di bin şertê ku di rêjeya C/Si de nehevsengiyek eşkere tune be, kêmasiyên gêzerê û kêmasiyên kometê dikarin bi bingehîn werin rakirin, di heman demê de kêmasiyên daketinê û kêmasiyên sêgoşeyî bi kontrola paqijiyê di dema xebitandina alavên epitaksiyal, asta nepakiya perçeyên grafîtê di odeya reaksiyonê de, û kalîteya substratê ve girêdayî ne. Ji Tabloya 2-an, tê dîtin ku dendika kêmasiyên kujer ên waferên epitaksiyal ên 150 mm û 200 mm dikare di nav 0.3 perçe/cm2 de were kontrol kirin, ku ji bo heman celeb amûran astek pir baş e. Asta kontrola dendika kêmasiyên kujer a wafera epitaksiyal a 150 mm ji ya wafera epitaksiyal a 200 mm çêtir e. Ev ji ber ku pêvajoya amadekirina substratê ya 150 mm ji ya 200 mm kevintir e, kalîteya substratê çêtir e, û asta kontrola nepakiyê ya odeya reaksiyonê ya grafîtê ya 150 mm çêtir e.
2.4 Xurîya rûyê waferê ya epitaxial
Wêneya 6 wêneyên AFM yên rûyê waferên epitaksiyal ên SiC yên 150 mm û 200 mm nîşan dide. Ji wêneyê tê dîtin ku xavbûna navînî ya çargoşeya kokê ya rûyê Ra ya waferên epitaksiyal ên 150 mm û 200 mm bi rêzê ve 0.129 nm û 0.113 nm e, û rûyê qata epitaksiyal bêyî fenomena kombûna makro-gav a eşkere nerm e. Ev fenomen nîşan dide ku mezinbûna qata epitaksiyal her gav di tevahiya pêvajoya epitaksiyal de moda mezinbûna herikîna gavê diparêze, û tu kombûna gavê çênabe. Tê dîtin ku bi karanîna pêvajoya mezinbûna epitaksiyal a çêtirkirî, qatên epitaksiyal ên nerm dikarin li ser substratên goşeya nizm ên 150 mm û 200 mm werin bidestxistin.
3 Encam
Waflên epitaksiyal ên homojen ên 150 mm û 200 mm 4H-SiC yên 150 mm û 200 mm bi serkeftî li ser substratên navxweyî bi karanîna alavên mezinbûna epitaksiyal ên 200 mm SiC yên ku bi xwe hatine pêşxistin hatin amadekirin, û pêvajoya epitaksiyal a homojen a ji bo 150 mm û 200 mm guncaw hate pêşve xistin. Rêjeya mezinbûna epitaksiyal dikare ji 60 μm/h mezintir be. Dema ku pêdiviya epitaksiyal a bilez tê bicîhanîn, kalîteya waflên epitaksiyal pir baş e. Yekrengiya stûriya waflên epitaksiyal ên 150 mm û 200 mm SiC dikare di nav 1.5% de were kontrol kirin, yekrengiya konsantrasyonê ji 3% kêmtir e, dendika kêmasiyên kujer ji 0.3 perçe/cm2 kêmtir e, û navîniya çargoşeya kokê ya rûbera epitaksiyal Ra ji 0.15 nm kêmtir e. Nîşaneyên pêvajoya bingehîn ên waflên epitaksiyal di pîşesaziyê de di asta pêşkeftî de ne.
Çavkanî: Amûrên Taybet ên Pîşesaziya Elektronîkî
Nivîskar: Xie Tianle, Li Ping, Yang Yu, Gong Xiaoliang, Ba Sai, Chen Guoqin, Wan Shengqiang
(48emîn Enstîtuya Lêkolînê ya Korporasyona Koma Teknolojiya Elektronîkê ya Çînê, Changsha, Hunan 410111)
Dema şandinê: Îlon-04-2024