۲ تجربوي پایلې او بحث
۲.۱د اپیتیکسیل طبقهضخامت او یوشانوالی
د ایپیټیکسیل طبقې ضخامت، د ډوپینګ غلظت او یووالي د ایپیټیکسیل ویفرونو کیفیت قضاوت کولو لپاره یو له اصلي شاخصونو څخه دي. په دقت سره د کنټرول وړ ضخامت، د ډوپینګ غلظت او د ویفر دننه یووالي د فعالیت او ثبات ډاډمن کولو کلیدي دي.د سي سي بریښنا وسایل، او د اپیټیکسیل طبقې ضخامت او د ډوپینګ غلظت یووالي هم د اپیټیکسیل تجهیزاتو د پروسې وړتیا اندازه کولو لپاره مهم اساسات دي.
شکل ۳ د ۱۵۰ ملي میتر او ۲۰۰ ملي میتر ضخامت یوشانوالی او د ویش منحنی ښیي.د SiC اپیتیکسیل ویفرونه. له دې انځور څخه لیدل کیدی شي چې د اپیتیکسیل طبقې ضخامت ویش منحنی د ویفر د مرکزي نقطې په شاوخوا کې متناسب دی. د اپیتیکسیل پروسې وخت 600s دی، د 150mm اپیتیکسیل ویفر د اپیتیکسیل طبقې اوسط ضخامت 10.89 um دی، او د ضخامت یوشانوالی 1.05٪ دی. د محاسبې له مخې، د اپیتیکسیل ودې کچه 65.3 um/h ده، کوم چې د اپیتیکسیل پروسې یو عادي ګړندی کچه ده. د ورته اپیتیکسیل پروسې وخت لاندې، د 200mm اپیتیکسیل ویفر د اپیتیکسیل طبقې ضخامت 10.10 um دی، د ضخامت یوشانوالی 1.36٪ دننه دی، او د ودې ټولیز کچه 60.60 um/h ده، کوم چې د 150mm اپیتیکسیل ودې نرخ څخه یو څه ټیټه ده. دا ځکه چې د لارې په اوږدو کې څرګند زیان شتون لري کله چې د سیلیکون سرچینه او د کاربن سرچینه د عکس العمل چیمبر له پورته څخه د ویفر سطحې له لارې د عکس العمل چیمبر ښکته ته جریان لري، او د 200 ملي میتر ویفر ساحه د 150 ملي میتر څخه لویه وي. ګاز د 200 ملي میتر ویفر له سطحې څخه د اوږدې فاصلې لپاره جریان لري، او د سرچینې ګاز چې په لاره کې مصرف کیږي ډیر دی. په دې شرط چې ویفر حرکت ته دوام ورکړي، د اپیټیکسیل طبقې ټول ضخامت پتلی وي، نو د ودې کچه ورو وي. په ټولیز ډول، د 150 ملي میتر او 200 ملي میتر ایپیټیکسیل ویفرونو ضخامت یوشانوالی غوره دی، او د تجهیزاتو د پروسې وړتیا کولی شي د لوړ کیفیت وسیلو اړتیاوې پوره کړي.
۲.۲ د اپیتیکسیل طبقې د ډوپینګ غلظت او یووالي
شکل ۴ د ۱۵۰ ملي میتر او ۲۰۰ ملي میتر د ډوپینګ غلظت یووالي او منحني ویش ښیي.د SiC اپیتیکسیل ویفرونه. لکه څنګه چې له انځور څخه لیدل کیدی شي، د اپیټیکسیل ویفر په غلظت ویش منحنی د ویفر د مرکز په پرتله څرګند توازن لري. د 150 ملي میتر او 200 ملي میتر ایپیټیکسیل طبقو د ډوپینګ غلظت یوشانوالی په ترتیب سره 2.80٪ او 2.66٪ دی، کوم چې د 3٪ دننه کنټرول کیدی شي، کوم چې د ورته نړیوالو تجهیزاتو لپاره غوره کچه ده. د اپیټیکسیل طبقې د ډوپینګ غلظت منحنی د قطر لوري په اوږدو کې په "W" شکل کې ویشل شوی، کوم چې په عمده توګه د افقی ګرم دیوال ایپیټیکسیل فرنس د جریان ساحې لخوا ټاکل کیږي، ځکه چې د افقی هوا جریان ایپیټیکسیل ودې فرنس د هوا جریان سمت د هوا داخلیدو پای (پورته جریان) څخه دی او د ویفر سطحې له لارې د لامینار په توګه د ښکته پای څخه بهر ته ځي؛ ځکه چې د کاربن سرچینې (C2H4) "د لارې په اوږدو کې د کمښت" کچه د سیلیکون سرچینې (TCS) په پرتله لوړه ده، کله چې ویفر څرخیږي، د ویفر په سطحه کې اصلي C/Si په تدریجي ډول له څنډې څخه مرکز ته کمیږي (په مرکز کې د کاربن سرچینه کمه ده)، د C او N د "رقابتي موقعیت تیوري" له مخې، د ویفر په مرکز کې د ډوپینګ غلظت په تدریجي ډول د څنډې په لور کمیږي، د غوره غلظت یووالي ترلاسه کولو لپاره، د اپیټیکسیل پروسې په جریان کې د N2 څنډه د جبران په توګه اضافه کیږي ترڅو د مرکز څخه تر څنډې پورې د ډوپینګ غلظت کمښت ورو کړي، ترڅو د ډوپینګ وروستی غلظت وکر د "W" شکل وړاندې کړي.
۲.۳ د اپیتیکسیل طبقې نیمګړتیاوې
د ضخامت او ډوپینګ غلظت سربیره، د اپیتیکسیل طبقې نیمګړتیا کنټرول کچه هم د اپیتیکسیل ویفرونو کیفیت اندازه کولو لپاره یو اصلي پیرامیټر دی او د اپیتیکسیل تجهیزاتو د پروسې وړتیا یو مهم شاخص دی. که څه هم SBD او MOSFET د نیمګړتیاوو لپاره مختلف اړتیاوې لري، د سطحې ډیر څرګند مورفولوژي نیمګړتیاوې لکه د څاڅکو نیمګړتیاوې، مثلث نیمګړتیاوې، د گاجر نیمګړتیاوې، د کومیټ نیمګړتیاوې، او نور د SBD او MOSFET وسیلو د وژونکي نیمګړتیاوو په توګه تعریف شوي. د دې نیمګړتیاوو لرونکي چپسونو د ناکامۍ احتمال لوړ دی، نو د وژونکي نیمګړتیاوو شمیر کنټرول کول د چپ حاصلاتو ښه کولو او لګښتونو کمولو لپاره خورا مهم دي. شکل 5 د 150 ملي میتر او 200 ملي میتر SiC ایپیتیکسیل ویفرونو د وژونکي نیمګړتیاوو ویش ښیې. د دې شرط لاندې چې د C/Si تناسب کې هیڅ څرګند عدم توازن شتون ونلري، د گاجر نیمګړتیاوې او د کومیټ نیمګړتیاوې اساسا له منځه وړل کیدی شي، پداسې حال کې چې د څاڅکو نیمګړتیاوې او د مثلث نیمګړتیاوې د اپیتیکسیل تجهیزاتو د عملیاتو په جریان کې د پاکوالي کنټرول، د عکس العمل چیمبر کې د ګرافایټ برخو د ناپاکۍ کچه، او د سبسټریټ کیفیت پورې اړه لري. د جدول ۲ څخه، دا لیدل کیدی شي چې د ۱۵۰ ملي میتر او ۲۰۰ ملي میتر ایپیټیکسیل ویفرونو وژونکي عیب کثافت د ۰.۳ ذراتو/cm2 دننه کنټرول کیدی شي، کوم چې د ورته ډول تجهیزاتو لپاره غوره کچه ده. د ۱۵۰ ملي میتر ایپیټیکسیل ویفر د وژونکي عیب کثافت کنټرول کچه د ۲۰۰ ملي میتر ایپیټیکسیل ویفر په پرتله غوره ده. دا ځکه چې د ۱۵۰ ملي میتر سبسټریټ چمتو کولو پروسه د ۲۰۰ ملي میتر په پرتله ډیره پخه ده، د سبسټریټ کیفیت غوره دی، او د ۱۵۰ ملي میتر ګرافایټ عکس العمل چیمبر د ناپاکۍ کنټرول کچه غوره ده.
۲.۴ د اپیتیکسیل ویفر سطحې ناهمواروالی
شکل ۶ د ۱۵۰ ملي میتر او ۲۰۰ ملي میتر SiC اپیتیکسیل ویفرونو د سطحې AFM انځورونه ښیي. له دې انځور څخه لیدل کیدی شي چې د ۱۵۰ ملي میتر او ۲۰۰ ملي میتر اپیتیکسیل ویفرونو د سطحې ریښې معنی مربع ناهموارۍ Ra په ترتیب سره ۰.۱۲۹ nm او ۰.۱۱۳ nm ده، او د اپیتیکسیل طبقې سطحه د څرګند میکرو-مرحلې یوځای کولو پدیدې پرته نرمه ده. دا پدیده ښیي چې د اپیتیکسیل طبقې وده تل د ټول اپیتیکسیل پروسې په جریان کې د ګام جریان ودې حالت ساتي، او هیڅ ګام یوځای کول نه پیښیږي. دا لیدل کیدی شي چې د مطلوب اپیتیکسیل ودې پروسې په کارولو سره، د اپیتیکسیل طبقې نرمې طبقې په ۱۵۰ ملي میتر او ۲۰۰ ملي میتر ټیټ زاویه سبسټریټونو کې ترلاسه کیدی شي.
۳ پایله
د ۱۵۰ ملي میتر او ۲۰۰ ملي میتر ۴H-SiC همجنسه اپیتیکسیل ویفرونه په بریالیتوب سره په کورني سبسټریټ کې د ځان جوړ شوي ۲۰۰ ملي میتر SiC اپیتیکسیل ودې تجهیزاتو په کارولو سره چمتو شوي، او د ۱۵۰ ملي میتر او ۲۰۰ ملي میتر لپاره مناسب همجنسه اپیتیکسیل پروسه رامینځته شوې. د اپیتیکسیل ودې کچه له ۶۰ μm/h څخه زیاته کیدی شي. پداسې حال کې چې د لوړ سرعت اپیتیکسي اړتیا پوره کوي، د اپیتیکسیل ویفر کیفیت غوره دی. د ۱۵۰ ملي میتر او ۲۰۰ ملي میتر SiC اپیتیکسیل ویفرونو ضخامت یوشانوالی د ۱.۵٪ دننه کنټرول کیدی شي، د غلظت یوشانوالی له ۳٪ څخه کم دی، د وژونکي عیب کثافت له ۰.۳ ذراتو/cm2 څخه کم دی، او د اپیتیکسیل سطحې ناهمجنسه ریښې اوسط مربع Ra له ۰.۱۵ nm څخه کم دی. د اپیتیکسیل ویفرونو اصلي پروسې شاخصونه په صنعت کې په پرمختللي کچه کې دي.
سرچینه: د بریښنایی صنعت ځانګړي تجهیزات
لیکوال: ژی تیانلی، لی پینګ، یانګ یو، ګونګ شیاولین، با سای، چن ګووکین، وان شینګ چیانګ
(د چین د الکترونیکي ټیکنالوژۍ ګروپ کارپوریشن ۴۸م څیړنیز انسټیټیوټ، چنګشا، هونان ۴۱۰۱۱۱)
د پوسټ وخت: سپتمبر-۰۴-۲۰۲۴