ປະຈຸບັນ, ອຸດສາຫະກຳ SiC ພວມຫັນປ່ຽນຈາກ 150 ມມ (6 ນິ້ວ) ເປັນ 200 ມມ (8 ນິ້ວ). ເພື່ອຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການອັນຮີບດ່ວນສຳລັບແຜ່ນເວເຟີ homoepitaxial SiC ຂະໜາດໃຫຍ່ ແລະ ຄຸນນະພາບສູງໃນອຸດສາຫະກຳ, 150 ມມ ແລະ 200 ມມເວເຟີໂຮໂມອີພິແທກຊຽລ 4H-SiCໄດ້ຖືກກະກຽມຢ່າງສຳເລັດຜົນໃນຊັ້ນວາງພາຍໃນປະເທດໂດຍໃຊ້ອຸປະກອນການເຕີບໂຕຂອງ SiC epitaxial 200 ມມ ທີ່ພັດທະນາຂຶ້ນຢ່າງເປັນອິດສະຫຼະ. ຂະບວນການ homoepitaxial ທີ່ເໝາະສົມກັບ 150 ມມ ແລະ 200 ມມ ໄດ້ຖືກພັດທະນາຂຶ້ນ, ເຊິ່ງອັດຕາການເຕີບໂຕຂອງ epitaxial ສາມາດສູງກວ່າ 60um/h. ໃນຂະນະທີ່ຕອບສະໜອງ epitaxy ຄວາມໄວສູງ, ຄຸນນະພາບຂອງແຜ່ນ epitaxial ແມ່ນດີເລີດ. ຄວາມໜາສະໝໍ່າສະເໝີຂອງ 150 ມມ ແລະ 200 ມມ.ເວເຟີ epitaxial SiCສາມາດຄວບຄຸມໄດ້ພາຍໃນ 1.5%, ຄວາມສະໝໍ່າສະເໝີຂອງຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນໜ້ອຍກວ່າ 3%, ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງຂໍ້ບົກພ່ອງທີ່ຮ້າຍແຮງໜ້ອຍກວ່າ 0.3 ອະນຸພາກ/ຊມ2, ແລະຄວາມຫຍາບຂອງພື້ນຜິວ epitaxial ຄ່າສະເລ່ຍຮາກຮຽບຮ້ອຍ Ra ໜ້ອຍກວ່າ 0.15nm, ແລະຕົວຊີ້ວັດຂະບວນການຫຼັກທັງໝົດແມ່ນຢູ່ໃນລະດັບທີ່ກ້າວໜ້າຂອງອຸດສາຫະກຳ.
ຊິລິກອນຄາໄບ (SiC)ເປັນໜຶ່ງໃນຕົວແທນຂອງວັດສະດຸເຄິ່ງຕົວນຳລຸ້ນທີສາມ. ມັນມີລັກສະນະຂອງຄວາມແຮງຂອງສະໜາມແຕກຫັກສູງ, ຄວາມນຳຄວາມຮ້ອນທີ່ດີເລີດ, ຄວາມໄວໃນການອີ່ມຕົວຂອງເອເລັກຕຣອນທີ່ສູງ, ແລະ ຄວາມຕ້ານທານລັງສີທີ່ເຂັ້ມແຂງ. ມັນໄດ້ຂະຫຍາຍຄວາມສາມາດໃນການປະມວນຜົນພະລັງງານຂອງອຸປະກອນພະລັງງານຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ ແລະ ສາມາດຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການດ້ານການບໍລິການຂອງອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກພະລັງງານລຸ້ນຕໍ່ໄປ ສຳລັບອຸປະກອນທີ່ມີພະລັງງານສູງ, ຂະໜາດນ້ອຍ, ອຸນຫະພູມສູງ, ລັງສີສູງ ແລະ ສະພາບການທີ່ຮຸນແຮງອື່ນໆ. ມັນສາມາດຫຼຸດຜ່ອນພື້ນທີ່, ຫຼຸດຜ່ອນການໃຊ້ພະລັງງານ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ອງການດ້ານຄວາມເຢັນ. ມັນໄດ້ນຳເອົາການປ່ຽນແປງປະຕິວັດມາສູ່ຍານພາຫະນະພະລັງງານໃໝ່, ການຂົນສົ່ງທາງລົດໄຟ, ຕາຂ່າຍໄຟຟ້າອັດສະລິຍະ ແລະ ຂົງເຂດອື່ນໆ. ດັ່ງນັ້ນ, ເຄິ່ງຕົວນຳຊິລິກອນຄາໄບດ໌ຈຶ່ງໄດ້ຮັບການຍອມຮັບວ່າເປັນວັດສະດຸທີ່ເໝາະສົມທີ່ຈະນຳພາອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກພະລັງງານສູງລຸ້ນຕໍ່ໄປ. ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ຍ້ອນການສະໜັບສະໜູນນະໂຍບາຍແຫ່ງຊາດສຳລັບການພັດທະນາອຸດສາຫະກຳເຄິ່ງຕົວນຳລຸ້ນທີສາມ, ການຄົ້ນຄວ້າ ແລະ ພັດທະນາ ແລະ ການກໍ່ສ້າງລະບົບອຸດສາຫະກຳອຸປະກອນ SiC 150 ມມ ໄດ້ສຳເລັດໂດຍພື້ນຖານແລ້ວໃນປະເທດຈີນ, ແລະ ຄວາມປອດໄພຂອງລະບົບຕ່ອງໂສ້ອຸດສາຫະກຳໄດ້ຮັບການຮັບປະກັນໂດຍພື້ນຖານແລ້ວ. ດັ່ງນັ້ນ, ຈຸດສຸມຂອງອຸດສາຫະກຳໄດ້ຄ່ອຍໆປ່ຽນໄປສູ່ການຄວບຄຸມຕົ້ນທຶນ ແລະ ການປັບປຸງປະສິດທິພາບ. ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຕາຕະລາງທີ 1, ເມື່ອທຽບກັບ 150 ມມ, SiC 200 ມມ ມີອັດຕາການນຳໃຊ້ຂອບສູງກວ່າ, ແລະຜົນຜະລິດຂອງຊິບແຜ່ນດຽວສາມາດເພີ່ມຂຶ້ນປະມານ 1.8 ເທົ່າ. ຫຼັງຈາກເທັກໂນໂລຢີພັດທະນາແລ້ວ, ຕົ້ນທຶນການຜະລິດຂອງຊິບດຽວສາມາດຫຼຸດລົງໄດ້ 30%. ຄວາມກ້າວໜ້າທາງເທັກໂນໂລຢີຂອງ 200 ມມ ເປັນວິທີການໂດຍກົງຂອງ "ການຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ ແລະ ເພີ່ມປະສິດທິພາບ", ແລະ ມັນຍັງເປັນກຸນແຈສຳຄັນສຳລັບອຸດສາຫະກຳເຄິ່ງຕົວນຳຂອງປະເທດຂ້າພະເຈົ້າທີ່ຈະ "ດຳເນີນໄປຄຽງຄູ່ກັນ" ຫຼື ແມ່ນແຕ່ "ນຳ".
ແຕກຕ່າງຈາກຂະບວນການອຸປະກອນ Si,ອຸປະກອນພະລັງງານເຄິ່ງຕົວນຳ SiCທັງໝົດແມ່ນຖືກປຸງແຕ່ງ ແລະ ກະກຽມດ້ວຍຊັ້ນ epitaxial ເປັນເສົາຄ້ຳ. ແຜ່ນ epitaxial ແມ່ນວັດສະດຸພື້ນຖານທີ່ສຳຄັນສຳລັບອຸປະກອນພະລັງງານ SiC. ຄຸນນະພາບຂອງຊັ້ນ epitaxial ກຳນົດຜົນຜະລິດຂອງອຸປະກອນໂດຍກົງ, ແລະ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງມັນຄິດເປັນ 20% ຂອງຕົ້ນທຶນການຜະລິດຊິບ. ດັ່ງນັ້ນ, ການເຕີບໂຕຂອງ epitaxial ແມ່ນການເຊື່ອມຕໍ່ກາງທີ່ສຳຄັນໃນອຸປະກອນພະລັງງານ SiC. ຂີດຈຳກັດສູງສຸດຂອງລະດັບຂະບວນການ epitaxial ແມ່ນຖືກກຳນົດໂດຍອຸປະກອນ epitaxial. ໃນປະຈຸບັນ, ລະດັບການທ້ອງຖິ່ນຂອງອຸປະກອນ epitaxial SiC 150 ມມ ໃນປະເທດຈີນແມ່ນຂ້ອນຂ້າງສູງ, ແຕ່ຮູບແບບໂດຍລວມຂອງ 200 ມມ ຍັງຊ້າກວ່າລະດັບສາກົນໃນເວລາດຽວກັນ. ດັ່ງນັ້ນ, ເພື່ອແກ້ໄຂຄວາມຕ້ອງການຮີບດ່ວນ ແລະ ບັນຫາຄໍຂວດຂອງການຜະລິດວັດສະດຸ epitaxial ຂະໜາດໃຫຍ່ ແລະ ມີຄຸນນະພາບສູງ ສຳລັບການພັດທະນາອຸດສາຫະກຳເຄິ່ງຕົວນຳລຸ້ນທີສາມພາຍໃນປະເທດ, ເອກະສານສະບັບນີ້ແນະນຳອຸປະກອນ epitaxial SiC 200 ມມ ທີ່ພັດທະນາຢ່າງສຳເລັດຜົນໃນປະເທດຂອງຂ້າພະເຈົ້າ, ແລະ ສຶກສາຂະບວນການ epitaxial. ໂດຍການປັບປຸງຕົວກໍານົດຂະບວນການເຊັ່ນ: ອຸນຫະພູມຂະບວນການ, ອັດຕາການໄຫຼຂອງອາຍແກັສພາຫະນະ, ອັດຕາສ່ວນ C/Si, ແລະອື່ນໆ, ໄດ້ຮັບຄວາມສະໝໍ່າສະເໝີຂອງຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນ <3%, ຄວາມໜາທີ່ບໍ່ສະໝໍ່າສະເໝີ <1.5%, ຄວາມຫຍາບ Ra <0.2 nm ແລະ ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງຂໍ້ບົກພ່ອງທີ່ຮ້າຍແຮງ <0.3 ເມັດ/ຊມ2 ຂອງແຜ່ນຊີດີຊີໄອເອສ 150 ມມ ແລະ 200 ມມ ພ້ອມດ້ວຍເຕົາຊີດີຊີລິກອນຄາໄບ 200 ມມ ທີ່ພັດທະນາຂຶ້ນຢ່າງເປັນອິດສະຫຼະ. ລະດັບຂະບວນການຂອງອຸປະກອນສາມາດຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການຂອງການກະກຽມອຸປະກອນພະລັງງານຊີດີທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງ.
1 ການທົດລອງ
1.1 ຫຼັກການຂອງSiC epitaxialຂະບວນການ
ຂະບວນການເຕີບໂຕຂອງ homoepitaxial 4H-SiC ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນປະກອບມີ 2 ຂັ້ນຕອນຫຼັກຄື: ການແກະສະຫຼັກໃນສະຖານທີ່ທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງຂອງຊັ້ນໃຕ້ດິນ 4H-SiC ແລະຂະບວນການວາງໄອນ້ຳເຄມີທີ່ເປັນເອກະພາບ. ຈຸດປະສົງຫຼັກຂອງການແກະສະຫຼັກໃນສະຖານທີ່ຂອງຊັ້ນໃຕ້ດິນແມ່ນເພື່ອກຳຈັດຄວາມເສຍຫາຍຂອງພື້ນຜິວໃຕ້ດິນຂອງຊັ້ນໃຕ້ດິນຫຼັງຈາກການຂັດເງົາແຜ່ນ, ນ້ຳຂັດເງົາທີ່ເຫຼືອ, ອະນຸພາກ ແລະຊັ້ນອົກໄຊດ໌, ແລະໂຄງສ້າງຂັ້ນຕອນປະລໍາມະນູປົກກະຕິສາມາດສ້າງໄດ້ເທິງໜ້າດິນຂອງຊັ້ນໃຕ້ດິນໂດຍການແກະສະຫຼັກ. ການແກະສະຫຼັກໃນສະຖານທີ່ມັກຈະເຮັດໃນບັນຍາກາດໄຮໂດຣເຈນ. ອີງຕາມຄວາມຕ້ອງການຂອງຂະບວນການຕົວຈິງ, ອາຍແກັສຊ່ວຍຈຳນວນໜ້ອຍກໍ່ສາມາດເພີ່ມໄດ້, ເຊັ່ນ: ໄຮໂດຣເຈນຄລໍໄຣ, ໂປຣເພນ, ເອທິລີນ ຫຼື ໄຊເລນ. ອຸນຫະພູມຂອງການແກະສະຫຼັກໄຮໂດຣເຈນໃນສະຖານທີ່ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນສູງກວ່າ 1 600 ℃, ແລະຄວາມກົດດັນຂອງຫ້ອງປະຕິກິລິຍາໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນຖືກຄວບຄຸມຕໍ່າກວ່າ 2 × 104 Pa ໃນລະຫວ່າງຂະບວນການແກະສະຫຼັກ.
ຫຼັງຈາກໜ້າດິນຂອງຊັ້ນໃຕ້ດິນຖືກກະຕຸ້ນໂດຍການແກະສະຫຼັກໃນສະຖານທີ່, ມັນຈະເຂົ້າສູ່ຂະບວນການວາງໄອນ້ຳເຄມີທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ, ນັ້ນຄືແຫຼ່ງການຈະເລີນເຕີບໂຕ (ເຊັ່ນ: ເອທິລີນ/ໂພຣເພນ, TCS/ໄຊເລນ), ແຫຼ່ງສານເສີມ (ໄນໂຕຣເຈນແຫຼ່ງສານເສີມປະເພດ n, ແຫຼ່ງສານເສີມປະເພດ p TMAl), ແລະອາຍແກັສຊ່ວຍເຊັ່ນ: ໄຮໂດເຈນຄລໍໄຣດ໌ ຖືກສົ່ງໄປຫາຫ້ອງປະຕິກິລິຍາຜ່ານກະແສອາຍແກັສຂົນສົ່ງຂະໜາດໃຫຍ່ (ໂດຍປົກກະຕິແມ່ນໄຮໂດຣເຈນ). ຫຼັງຈາກອາຍແກັສມີປະຕິກິລິຍາໃນຫ້ອງປະຕິກິລິຍາອຸນຫະພູມສູງ, ສ່ວນໜຶ່ງຂອງສານຕັ້ງຕົ້ນຈະປະຕິກິລິຍາທາງເຄມີ ແລະ ດູດຊຶມຢູ່ເທິງໜ້າດິນແຜ່ນ, ແລະຊັ້ນ epitaxial 4H-SiC ທີ່ເປັນເອກະພາບແບບຜລຶກດຽວທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງສານເສີມສະເພາະ, ຄວາມໜາສະເພາະ, ແລະ ຄຸນນະພາບສູງກວ່າຈະຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນຢູ່ເທິງໜ້າດິນຂອງຊັ້ນໃຕ້ດິນໂດຍໃຊ້ຊັ້ນໃຕ້ດິນ 4H-SiC ແບບຜລຶກດຽວເປັນແມ່ແບບ. ຫຼັງຈາກການຄົ້ນຄວ້າດ້ານວິຊາການຫຼາຍປີ, ເຕັກໂນໂລຊີ homoepitaxial 4H-SiC ໄດ້ເຕີບໃຫຍ່ຂະຫຍາຍຕົວໂດຍພື້ນຖານແລ້ວ ແລະ ຖືກນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການຜະລິດອຸດສາຫະກຳ. ເຕັກໂນໂລຊີ homoepitaxial 4H-SiC ທີ່ໃຊ້ກັນຢ່າງກວ້າງຂວາງທີ່ສຸດໃນໂລກມີສອງລັກສະນະທົ່ວໄປຄື:
(1) ໂດຍການໃຊ້ຊັ້ນຮອງພື້ນຕັດອຽງນອກແກນ (ທຽບກັບລະນາບຜລຶກ <0001>, ໄປສູ່ທິດທາງຜລຶກ <11-20>) ເປັນແມ່ແບບ, ຊັ້ນ epitaxial 4H-SiC ຜລຶກດຽວທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງໂດຍບໍ່ມີສິ່ງເຈືອປົນຈະຖືກວາງໄວ້ເທິງຊັ້ນຮອງພື້ນໃນຮູບແບບຂອງຮູບແບບການເຕີບໂຕແບບຂັ້ນຕອນ. ການເຕີບໂຕ homoepitaxial 4H-SiC ໃນຕອນຕົ້ນໄດ້ໃຊ້ຊັ້ນຮອງພື້ນຜລຶກບວກ, ນັ້ນຄືລະນາບ Si <0001> ສຳລັບການເຕີບໂຕ. ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງຂັ້ນຕອນອະຕອມເທິງໜ້າດິນຂອງຊັ້ນຮອງພື້ນຜລຶກບວກແມ່ນຕໍ່າ ແລະ ລະບຽງກວ້າງ. ການເຕີບໂຕຂອງນິວເຄລຍສສອງມິຕິແມ່ນງ່າຍທີ່ຈະເກີດຂຶ້ນໃນລະຫວ່າງຂະບວນການ epitaxy ເພື່ອສ້າງ SiC ຜລຶກ 3C (3C-SiC). ໂດຍການຕັດນອກແກນ, ຂັ້ນຕອນອະຕອມທີ່ມີຄວາມໜາແໜ້ນສູງ, ຄວາມກວ້າງຂອງລະບຽງແຄບສາມາດຖືກນຳສະເໜີເທິງໜ້າດິນຂອງຊັ້ນຮອງພື້ນ 4H-SiC <0001>, ແລະ ສານຕັ້ງຕົ້ນທີ່ດູດຊຶມສາມາດບັນລຸຕຳແໜ່ງຂັ້ນຕອນອະຕອມໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບດ້ວຍພະລັງງານໜ້າດິນທີ່ຂ້ອນຂ້າງຕ່ຳຜ່ານການແຜ່ກະຈາຍໜ້າດິນ. ໃນຂັ້ນຕອນ, ຕຳແໜ່ງການຜູກມັດຂອງອະຕອມ/ກຸ່ມໂມເລກຸນກ່ອນແມ່ນເປັນເອກະລັກ, ສະນັ້ນໃນຮູບແບບການເຕີບໂຕຂອງກະແສຂັ້ນຕອນ, ຊັ້ນ epitaxial ສາມາດສືບທອດລຳດັບການຊ້ອນກັນຂອງຊັ້ນອະຕອມສອງ Si-C ຂອງຊັ້ນຮອງພື້ນໄດ້ຢ່າງສົມບູນເພື່ອສ້າງຜລຶກດຽວທີ່ມີໄລຍະຜລຶກດຽວກັນກັບຊັ້ນຮອງພື້ນ.
(2) ການເຕີບໂຕຂອງ epitaxial ຄວາມໄວສູງແມ່ນບັນລຸໄດ້ໂດຍການນຳສະເໜີແຫຼ່ງຊິລິກອນທີ່ມີ chlorine. ໃນລະບົບການວາງໄອນ້ຳເຄມີ SiC ແບບທຳມະດາ, silane ແລະ propane (ຫຼື ethylene) ແມ່ນແຫຼ່ງການເຕີບໂຕຫຼັກ. ໃນຂະບວນການເພີ່ມອັດຕາການເຕີບໂຕໂດຍການເພີ່ມອັດຕາການໄຫຼຂອງແຫຼ່ງການເຕີບໂຕ, ຍ້ອນວ່າຄວາມກົດດັນບາງສ່ວນຂອງອົງປະກອບຊິລິກອນຍັງສືບຕໍ່ເພີ່ມຂຶ້ນ, ມັນງ່າຍທີ່ຈະສ້າງກຸ່ມຊິລິກອນໂດຍການເກີດນິວເຄຼຍໄລຍະອາຍແກັສທີ່ເປັນເອກະພາບ, ເຊິ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນອັດຕາການນຳໃຊ້ແຫຼ່ງຊິລິກອນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ການສ້າງກຸ່ມຊິລິກອນຈຳກັດການປັບປຸງອັດຕາການເຕີບໂຕຂອງ epitaxial ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ໃນເວລາດຽວກັນ, ກຸ່ມຊິລິກອນສາມາດລົບກວນການເຕີບໂຕຂອງກະແສຂັ້ນຕອນ ແລະ ເຮັດໃຫ້ເກີດນິວເຄຼຍຂໍ້ບົກຜ່ອງ. ເພື່ອຫຼີກລ່ຽງການສ້າງນິວເຄຼຍໄລຍະອາຍແກັສທີ່ເປັນເອກະພາບ ແລະ ເພີ່ມອັດຕາການເຕີບໂຕຂອງ epitaxial, ການນຳສະເໜີແຫຼ່ງຊິລິກອນທີ່ມີ chlorine ເປັນພື້ນຖານໃນປະຈຸບັນແມ່ນວິທີການຫຼັກໃນການເພີ່ມອັດຕາການເຕີບໂຕຂອງ epitaxial ຂອງ 4H-SiC.
1.2 ອຸປະກອນ SiC epitaxial ຂະໜາດ 200 ມມ (8 ນິ້ວ) ແລະ ເງື່ອນໄຂຂອງຂະບວນການ
ການທົດລອງທີ່ໄດ້ອະທິບາຍໄວ້ໃນເອກະສານສະບັບນີ້ແມ່ນໄດ້ດຳເນີນຢູ່ໃນອຸປະກອນ SiC epitaxial ທີ່ມີຝາຮ້ອນແນວນອນຂະໜາດ 150/200 ມມ (6/8 ນິ້ວ) ທີ່ເຂົ້າກັນໄດ້ກັບວັດສະດຸ 150/200 ມມ (6/8 ນິ້ວ) ເຊິ່ງພັດທະນາຂຶ້ນໂດຍສະຖາບັນບໍລິສັດເຕັກໂນໂລຢີເອເລັກໂຕຣນິກຈີນຄັ້ງທີ 48. ເຕົາ epitaxial ຮອງຮັບການໂຫຼດ ແລະ ການຍົກເວເຟີອັດຕະໂນມັດຢ່າງເຕັມທີ່. ຮູບທີ 1 ແມ່ນແຜນວາດຂອງໂຄງສ້າງພາຍໃນຂອງຫ້ອງປະຕິກິລິຍາຂອງອຸປະກອນ epitaxial. ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 1, ຝາດ້ານນອກຂອງຫ້ອງປະຕິກິລິຍາແມ່ນລະຄັງ quartz ທີ່ມີຊັ້ນກາງທີ່ລະບາຍຄວາມຮ້ອນດ້ວຍນ້ຳ, ແລະ ພາຍໃນຂອງລະຄັງແມ່ນຫ້ອງປະຕິກິລິຍາອຸນຫະພູມສູງ, ເຊິ່ງປະກອບດ້ວຍຜ້າສັກຄາບອນກັນຄວາມຮ້ອນ, ຊ່ອງ graphite ພິເສດທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ, ພື້ນຖານໝຸນທີ່ລອຍຢູ່ດ້ວຍອາຍແກັສ graphite, ແລະອື່ນໆ. ລະຄັງ quartz ທັງໝົດຖືກປົກຄຸມດ້ວຍຂົດລວດ induction ຮູບຊົງກະບອກ, ແລະ ຫ້ອງປະຕິກິລິຍາພາຍໃນລະຄັງໄດ້ຮັບຄວາມຮ້ອນດ້ວຍແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າໂດຍການສະໜອງພະລັງງານ induction ຄວາມຖີ່ປານກາງ. ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 1 (b), ອາຍແກັສພາຫະນະ, ອາຍແກັສປະຕິກິລິຍາ, ແລະ ອາຍແກັສເສີມທັງໝົດໄຫຼຜ່ານໜ້າດິນແຜ່ນເວເຟີໃນກະແສການໄຫຼແບບລຽບຕາມແນວນອນຈາກທາງເທິງຂອງຫ້ອງປະຕິກິລິຍາໄປຫາທາງລຸ່ມຂອງຫ້ອງປະຕິກິລິຍາ ແລະ ຖືກປ່ອຍອອກຈາກປາຍອາຍແກັສຫາງ. ເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມສອດຄ່ອງພາຍໃນແຜ່ນເວເຟີ, ແຜ່ນເວເຟີທີ່ພົກພາໂດຍຖານລອຍອາກາດຈະຖືກໝຸນສະເໝີໃນລະຫວ່າງຂະບວນການ.
ວັດສະດຸພື້ນຖານທີ່ໃຊ້ໃນການທົດລອງແມ່ນວັດສະດຸພື້ນຖານ SiC ຂັດເງົາສອງດ້ານ ຂະໜາດ 150 ມມ, 200 ມມ (6 ນິ້ວ, 8 ນິ້ວ) <1120> ທິດທາງ 4° ທີ່ມີມຸມອອກ ເຊິ່ງຜະລິດໂດຍຜລຶກ Shanxi Shuoke. Trichlorosilane (SiHCl3, TCS) ແລະ ethylene (C2H4) ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນແຫຼ່ງການເຕີບໂຕຫຼັກໃນການທົດລອງຂະບວນການ, ໃນນັ້ນ TCS ແລະ C2H4 ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນແຫຼ່ງຊິລິກອນ ແລະ ແຫຼ່ງຄາບອນຕາມລໍາດັບ, ໄນໂຕຣເຈນທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ (N2) ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນແຫຼ່ງສານເສີມປະເພດ n, ແລະ ໄຮໂດຣເຈນ (H2) ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນອາຍແກັສເຈືອຈາງ ແລະ ອາຍແກັສພາຫະນະ. ຊ່ວງອຸນຫະພູມຂອງຂະບວນການ epitaxial ແມ່ນ 1 600 ~ 1 660 ℃, ຄວາມດັນຂອງຂະບວນການແມ່ນ 8 × 103 ~ 12 × 103 Pa, ແລະ ອັດຕາການໄຫຼຂອງອາຍແກັສພາຫະນະ H2 ແມ່ນ 100 ~ 140 ລິດ/ນາທີ.
1.3 ການທົດສອບ ແລະ ການວິເຄາະຄຸນລັກສະນະຂອງແຜ່ນເວເຟີ Epitaxial
ເຄື່ອງວັດແທກແສງອິນຟາເຣດ Fourier (ຜູ້ຜະລິດອຸປະກອນ Thermalfisher, ຮຸ່ນ iS50) ແລະ ເຄື່ອງທົດສອບຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງໂພຣບບາຫຼອດ (ຜູ້ຜະລິດອຸປະກອນ Semilab, ຮຸ່ນ 530L) ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອກໍານົດລັກສະນະຄ່າສະເລ່ຍ ແລະ ການແຈກຢາຍຂອງຄວາມໜາຂອງຊັ້ນ epitaxial ແລະ ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງສານເສີມ; ຄວາມໜາ ແລະ ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງສານເສີມຂອງແຕ່ລະຈຸດໃນຊັ້ນ epitaxial ໄດ້ຖືກກໍານົດໂດຍການເອົາຈຸດຕາມເສັ້ນຜ່າສູນກາງທີ່ຕັດກັບເສັ້ນປົກກະຕິຂອງຂອບອ້າງອີງຫຼັກທີ່ 45° ຢູ່ໃຈກາງຂອງແຜ່ນ wafer ດ້ວຍການເອົາຂອບອອກ 5 ມມ. ສໍາລັບແຜ່ນ wafer 150 ມມ, 9 ຈຸດໄດ້ຖືກເອົາຕາມເສັ້ນຜ່າສູນກາງດຽວ (ເສັ້ນຜ່າສູນກາງສອງເສັ້ນຕັ້ງສາກກັບກັນ), ແລະ ສໍາລັບແຜ່ນ wafer 200 ມມ, 21 ຈຸດໄດ້ຖືກເອົາ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 2. ກ້ອງຈຸລະທັດແຮງປະລໍາມະນູ (ຜູ້ຜະລິດອຸປະກອນ Bruker, ຮຸ່ນ Dimension Icon) ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອເລືອກພື້ນທີ່ 30 μm × 30 μm ໃນພື້ນທີ່ກາງ ແລະ ພື້ນທີ່ຂອບ (ການເອົາຂອບອອກ 5 ມມ) ຂອງແຜ່ນ epitaxial ເພື່ອທົດສອບຄວາມຫຍາບຂອງພື້ນຜິວຂອງຊັ້ນ epitaxial; ຂໍ້ບົກຜ່ອງຂອງຊັ້ນ epitaxial ໄດ້ຖືກວັດແທກໂດຍໃຊ້ເຄື່ອງທົດສອບຂໍ້ບົກຜ່ອງຂອງພື້ນຜິວ (ຜູ້ຜະລິດອຸປະກອນ China Electronics). ເຄື່ອງຖ່າຍພາບ 3D ໄດ້ຖືກກຳນົດລັກສະນະໂດຍເຊັນເຊີ radar (ຮຸ່ນ Mars 4410 pro) ຈາກ Kefenghua.
ເວລາໂພສ: ກັນຍາ-04-2024