2 Àwọn àbájáde ìdánwò àti ìjíròrò
2.1Ipele Epitaxialsisanra ati iṣọkan
Ìwọ̀n ìpele epitaxial, ìfojúsùn doping àti ìṣọ̀kan jẹ́ ọ̀kan lára àwọn àmì pàtàkì fún ṣíṣe àyẹ̀wò dídára àwọn wafer epitaxial. Ìwọ̀n ìpele doping tí a lè ṣàkóso dáadáa, ìfojúsùn doping àti ìṣọ̀kan nínú wafer ni kọ́kọ́rọ́ láti rí i dájú pé iṣẹ́ àti ìṣọ̀kan rẹ̀ wà.Awọn ẹrọ agbara SiC, àti sisanra ti fẹlẹfẹlẹ epitaxial ati iṣọkan ifọkansi doping tun jẹ awọn ipilẹ pataki fun wiwọn agbara ilana ti awọn ohun elo epitaxial.
Àwòrán 3 fi bí ìfúnpọ̀ ṣe rí àti bí ìtẹ̀sí ìpínkiri ti 150 mm àti 200 mm hàn.Àwọn ìṣẹ́po kékeré SiC. A le rii lati inu aworan naa pe ila pinpin sisanra ti fẹlẹfẹlẹ epitaxial jẹ dogba ni ayika aaye aarin ti wafer naa. Akoko ilana epitaxial jẹ 600s, apapọ sisanra ti fẹlẹfẹlẹ epitaxial ti wafer epitaxial 150mm jẹ 10.89 um, ati iṣọkan sisanra jẹ 1.05%. Nipa iṣiro, oṣuwọn idagbasoke epitaxial jẹ 65.3 um/h, eyiti o jẹ ipele ilana epitaxial iyara deede. Labẹ akoko ilana epitaxial kanna, sisanra ti fẹlẹfẹlẹ epitaxial ti wafer epitaxial 200 mm jẹ 10.10 um, iṣọkan sisanra wa laarin 1.36%, ati oṣuwọn idagbasoke gbogbogbo jẹ 60.60 um/h, eyiti o kere diẹ sii ju oṣuwọn idagbasoke epitaxial 150 mm lọ. Èyí jẹ́ nítorí pé àdánù tó hàn gbangba wà ní ojú ọ̀nà nígbà tí orísun silikoni àti orísun erogba bá ń ṣàn láti òkè yàrá ìṣesí náà gba ojú wafer lọ sí ìsàlẹ̀ yàrá ìṣesí náà, àti pé agbègbè wafer 200 mm tóbi ju 150 mm lọ. Gáàsì náà ń ṣàn la ojú wafer 200 mm kọjá fún ìjìnnà gígùn, àti pé gáàsì orísun tí a lò ní ọ̀nà náà pọ̀ sí i. Lábẹ́ ipò tí wafer náà bá ń yípo, ìwọ̀n gbogbo ti fẹlẹfẹlẹ epitaxial yóò tinrin, nítorí náà ìwọ̀n ìdàgbàsókè náà máa ń lọ́ra. Ní gbogbogbòò, ìṣọ̀kan sisanra ti wafer epitaxial 150 mm àti 200 mm jẹ́ ohun tó dára, agbára iṣẹ́ ti ẹ̀rọ náà sì lè bá àwọn ohun tí àwọn ẹ̀rọ tó dára jùlọ nílò mu.
2.2 Ìwọ̀n ìfúnpọ̀ àti ìṣọ̀kan ti àwọn ohun èlò ìtọ́jú ara
Àwòrán 4 fi ìṣọ̀kan ìfojúsùn doping hàn àti ìpínkiri ìlà ti 150 mm àti 200 mm.Àwọn ìṣẹ́po kékeré SiCGẹ́gẹ́ bí a ṣe lè rí i láti inú àwòrán náà, ìlà ìpínkiri ìṣọ̀kan lórí ìfọ́ wafer epitaxial ní ìṣọ̀kan tí ó hàn gbangba ní ìbámu pẹ̀lú àárín ìfọ́ wafer náà. Ìṣọ̀kan ìṣọ̀kan ìfọ́ waper ti àwọn ìfọ́ epitaxial 150 mm àti 200 mm jẹ́ 2.80% àti 2.66% lẹ́sẹẹsẹ, èyí tí a lè ṣàkóso láàrín 3%, èyí tí ó jẹ́ ìpele tí ó dára jùlọ fún àwọn ohun èlò àgbáyé tí ó jọra. Ìlà ìṣọ̀kan ìfọ́ waper ti ìfọ́ epitaxial ni a pín ní ìrísí "W" ní ìhà ìlà ìlà, èyí tí a pinnu ní pàtàkì nípa pápá ìṣàn ti ìfọ́ ti ìfọ́ ogiri epitaxial gbígbóná, nítorí pé ìtọ́sọ́nà afẹ́fẹ́ ti ìfọ́ airway epitaxial growth infraction jẹ́ láti òpin afẹ́fẹ́ (òkè) ó sì ń ṣàn jáde láti òpin ìsàlẹ̀ ní ọ̀nà laminar nípasẹ̀ ojú ìfọ́ wafer; nítorí pé ìwọ̀n "ìdínkù ní ọ̀nà" ti orísun erogba (C2H4) ga ju ti orísun silicon (TCS) lọ, nígbà tí wafer bá yípo, C/Si gidi lórí ojú wafer ń dínkù díẹ̀díẹ̀ láti etí sí àárín (orísun erogba ní àárín kéré), gẹ́gẹ́ bí "ìmọ̀ nípa ipò ìdíje" ti C àti N, ìfojúsùn doping ní àárín wafer ń dínkù díẹ̀díẹ̀ sí etí, láti lè gba ìṣọ̀kan ìfojúsùn tó dára, a fi etí N2 kún un gẹ́gẹ́ bí àtúnṣe nígbà ìlànà epitaxial láti dín ìdínkù nínú ìfojúsùn doping láti àárín sí etí, kí ìlà ìfojúsùn doping ìkẹyìn lè fi àwòrán "W" hàn.
2.3 Àbùkù àwọn àwọ̀ ojú ewé Epitaxial
Ní àfikún sí sísanra àti ìfọ́pọ̀ doping, ìpele ìṣàkóso àbùkù ìpele epitaxial tún jẹ́ paramita pàtàkì fún wíwọ̀n dídára àwọn wafers epitaxial àti àmì pàtàkì ti agbára iṣẹ́ ti àwọn ohun èlò epitaxial. Bó tilẹ̀ jẹ́ pé SBD àti MOSFET ní àwọn ohun tí ó yàtọ̀ síra fún àwọn àbùkù, àwọn àbùkù ìrísí ojú ilẹ̀ tí ó hàn gbangba bíi àbùkù ìṣàn, àbùkù onígun mẹ́ta, àbùkù karọọti, àbùkù comet, àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ ni a túmọ̀ sí àwọn àbùkù apani ti àwọn ẹ̀rọ SBD àti MOSFET. Ìṣeeṣe àìṣiṣẹ́ àwọn chips tí ó ní àwọn àbùkù wọ̀nyí ga, nítorí náà ṣíṣàkóso iye àwọn àbùkù apani ṣe pàtàkì gidigidi fún mímú ìyọrísí chip pọ̀ sí i àti dín iye owó kù. Àwòrán 5 fi ìpínkiri àwọn àbùkù apani ti awọn wafers epitaxial SiC 150 mm àti 200 mm hàn. Lábẹ́ ipò pé kò sí àìdọ́gba tí ó hàn gbangba nínú ìpíndọ́gba C/Si, àwọn àbùkù karọọti àti àbùkù comet ni a lè mú kúrò ní pàtàkì, nígbà tí àwọn àbùkù ìṣàn àti àbùkù onígun mẹ́ta ní í ṣe pẹ̀lú ìṣàkóso ìmọ́tótó nígbà tí a bá ń ṣiṣẹ́ àwọn ohun èlò epitaxial, ìpele àìmọ́ ti àwọn ẹ̀yà graphite nínú yàrá ìṣe, àti dídára substrate náà. Láti inú Táblì 2, a lè rí i pé a lè ṣàkóso ìwọ̀n àbùkù apani ti 150 mm àti 200 mm wafers epitaxial láàrín 0.3 particles/cm2, èyí tí ó jẹ́ ìpele tó dára jùlọ fún irú ohun èlò kan náà. Ìpele ìṣàkóso àbùkù apani ti 150 mm wafer epitaxial sàn ju ti 200 mm wafer epitaxial. Èyí jẹ́ nítorí pé ìlànà ìmúrasílẹ̀ substrate ti 150 mm ti dàgbà ju ti 200 mm lọ, dídára substrate náà dára jù, àti ìpele ìṣàkóso aimọ ti 150 mm graphite reaction chamber sàn ju.
2.4 Ìrora ojú ilẹ̀ wafer epitaxial
Àwòrán 6 fi àwọn àwòrán AFM ti ojú ilẹ̀ àwọn wafers epitaxial SiC 150 mm àti 200 mm hàn. A lè rí i láti inú àwòrán náà pé gbòǹgbò ojú ilẹ̀ náà túmọ̀ sí ìrọ̀rùn onígun mẹ́rin Ra ti 150 mm àti 200 mm wafers epitaxial jẹ́ 0.129 nm àti 0.113 nm lẹ́sẹẹsẹ, àti ojú ilẹ̀ epitaxial náà jẹ́ dídán láìsí ìṣẹ̀lẹ̀ ìṣọ̀kan macro-step tí ó hàn gbangba. Ìṣẹ̀lẹ̀ yìí fihàn pé ìdàgbàsókè ti fẹlẹfẹlẹ epitaxial máa ń mú ipò ìdàgbàsókè ìṣàn ìgbésẹ̀ nígbà gbogbo ìlànà epitaxial, kò sì sí ìṣọ̀kan ìgbésẹ̀ tí ó ṣẹlẹ̀. A lè rí i pé nípa lílo ìlànà ìdàgbàsókè epitaxial tí a ti mú dara síi, a lè rí àwọn fẹlẹfẹlẹ epitaxial dídán lórí àwọn substrates igun ìsàlẹ̀ 150 mm àti 200 mm.
3 Ìparí
A ṣe àṣeyọrí láti pèsè àwọn wafer epitaxial oníṣọ̀kan 150 mm àti 200 mm 4H-SiC lórí àwọn ohun èlò ìdàgbàsókè ilẹ̀ nípa lílo ohun èlò ìdàgbàsókè epitaxial SiC 200 mm tí a ṣe fúnra rẹ̀, a sì ṣe àgbékalẹ̀ ilana epitaxial oníṣọ̀kan tí ó yẹ fún 150 mm àti 200 mm. Ìwọ̀n ìdàgbàsókè epitaxial lè ju 60 μm/h lọ. Bí ó tilẹ̀ ń bá ìbéèrè epitaxial oníyàrá gíga mu, dídára wafer epitaxial dára gan-an. A lè ṣàkóso ìbáramu nínípọn ti awọn wafer epitaxial SiC 150 mm àti 200 mm láàrín 1.5%, ìbáramu ìfọkànsí kéré sí 3%, ìwọ̀n àbùkù apanirun kò tó 0.3 particles/cm2, àti ìwọ̀n ìpìlẹ̀ roughness surface epitaxial mean square Ra kéré sí 0.15 nm. Àwọn àmì ilana mojuto ti awọn wafer epitaxial wà ní ìpele tó ga jùlọ nínú iṣẹ́ náà.
Orísun: Ẹ̀rọ Pàtàkì Ilé Iṣẹ́ Ẹ̀rọ Itanna
Onkọwe: Xie Tianle, Li Ping, Yang Yu, Gong Xiaoliang, Ba Sai, Chen Guoqin, Wan Shengqiang
(Ile-iṣẹ Iwadi 48th ti China Electronics Technology Group Corporation, Changsha, Hunan 410111)
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Sep-04-2024