SIC -epitaksiaalisen kasvun uunin erilaiset tekniset reitit

Piharbidialustat ovat monia vikoja, eikä niitä voida käsitellä suoraan. Niille on kasvatettava erityinen yksittäinen kristalli -ohutkalvo epitaksiaalisen prosessin avulla sirukiekkojen valmistamiseksi. Tämä ohutkalvo on epitaksiaalikerros. Lähes kaikki piikarbidilaitteet toteutetaan epitaksiaalimateriaaleilla. Korkealaatuiset piikarbidi-homogeeniset epitaksiaalimateriaalit ovat pohja piikarbidilaitteiden kehittämiselle. Epitaksiaalimateriaalien suorituskyky määrittää suoraan piikarbidilaitteiden suorituskyvyn toteutumisen.

Korkean virran ja korkean luotettavuuden piikarbidilaitteet ovat esittäneet tiukempia vaatimuksia epitaksiaalisten materiaalien pintamorfologiaan, vikojen tiheyteen, seosin ja paksuuden yhdenmukaisuuteen. Suurikokoinen, pienvirheinen tiheys ja korkeayhtenäisyyspiiharbidi -epitaksisiitä on tullut avain piikarbiditeollisuuden kehitykseen.

Korkealaatuisen valmistelupiiharbidi -epitaksivaatii edistyneitä prosesseja ja laitteita. Yleisimmin käytetty piikarbidi -epitaksiaalikasvumenetelmä on kemiallinen höyryn laskeutuminen (CVD), jolla on epitaksiaalikalvojen paksuuden ja seostuspitoisuuden tarkan hallinnan edut, vähemmän vikoja, maltillista kasvunopeutta ja automaattista prosessin hallintaa. Se on luotettava tekniikka, joka on menestyksekkäästi kaupallistettu.

Piharbidi-CVD-epitaksi käyttää yleensä kuumaa seinämää tai lämpimää seinämän CVD-laitetta, mikä varmistaa epitaksiaalikerroksen 4H-kidekristallin jatkamisen korkeammissa kasvulämpötilan olosuhteissa (1500-1700 ℃). Vuosien kehityksen jälkeen kuuma seinämä tai lämmin seinä CVD voidaan jakaa vaakasuoraan vaakasuoraan rakenteen reaktoreihin ja pystysuoraan pystysuuntaiseen rakenteen reaktoreihin tulokaasuvirtauksen suuntaan ja substraatin pinnan välisen suhteen mukaan.

Piekarbidien epitaksiaalisella uunilla on pääasiassa kolme indikaattoria. Ensimmäinen on epitaksiaalisen kasvun suorituskyky, mukaan lukien paksuuden yhtenäisyys, doping -yhtenäisyys, vianopeus ja kasvunopeus; Toinen on itse laitteiden lämpötilan suorituskyky, mukaan lukien lämmitys/jäähdytysnopeus, maksimilämpötila, lämpötilan tasaisuus; ja lopuksi itse laitteiden kustannustehokkuus, mukaan lukien yksikköhinta ja tuotantokapasiteetti.

Erot kolmen tyyppisten piikarbidien epitaksiaalisten kasvun uunien välillä

Kuuma seinämä vaakasuuntainen CVD, lämmin seinäplaneetta CVD ja kvasi-kuuma seinäpysty CVD ovat valtavirran epitaksiaalilaitteiden teknologiaratkaisuja, joita on käytetty kaupallisesti tässä vaiheessa. Kolmella teknisellä laitteella on myös omat ominaisuutensa ja ne voidaan valita tarpeiden mukaan. Rakennekaavio on esitetty alla olevassa kuvassa:

Kuuman seinän vaakasuora CVD-järjestelmä on yleensä yksikokoinen kasvujärjestelmä, jota ohjaavat ilmavalo ja kierto. Hyviä indikaattoreita on helppo saavuttaa. Edustava malli on LPE -yhtiön PE1O6 Italiassa. Tämä kone voi toteuttaa kiekkojen automaattisen lastauksen ja purkamisen 900 ℃. Pääpiirteet ovat korkea kasvunopeus, lyhyt epitaksiaalisykli, hyvä johdonmukaisuus kiekossa ja uunien välillä jne. Sillä on korkein markkinaosuus Kiinassa.

LPE: n virallisten raporttien mukaan yhdistettynä tärkeimpien käyttäjien käyttöön 100-150 mm (4-6 tuumaa) 4H-SIC-epitaksiaalikiekkotuotteet, joiden paksuus on alle 30 μm, PE1O6-epitaksiaalisen uunin tuottama voi saavuttaa stabiilisti seuraavat indikaattorit: Wafer-epitaksiaalisen paksuuden epäyhtenäisyys ≤2%, pinta-wafer-DOPOR-DOPORION-PÄIVÄN PÄIVÄN PÄIVÄT Vian tiheys ≤1 cm-2, pintavirheettoman pinta-ala (2 mm × 2 mm yksikkökenno) ≥90%.

Kotimaiset yritykset, kuten JSG, CETC 48, Naura ja NASO, ovat kehittäneet monoliittisen piikarbidin epitaksiaalilaitteet, joilla on samanlaiset toiminnot ja jotka ovat saavuttaneet laajamittaiset lähetykset. Esimerkiksi helmikuussa 2023 JSG julkaisi 6-tuumaisen kaksoisvaikutuksen sic-epitaksiaalilaitteet. Laitteessa käytetään reaktiokammion grafiittiosien ylä- ja alakerroksen ylä- ja alakerroksia kahden uunin kahden epitaksiaalisen kiekon kasvattamiseksi, ja ylempiä ja alempiä prosessikaasuja voidaan säädellä erikseen, ja lämpötilaerot ≤5 ° C, mikä muodostuu tehokkaasti monoliittisen horisontaalisten epitaksiaalien haitta -asuntokapasiteetista.Sic pinnoite puolikamuun osat. Toimitamme käyttäjille 6 tuuman ja 8 tuuman puolikamun osia.

Lämpimän seinäisen planeetta-CVD-järjestelmälle, jolla on pohjan planeettajärjestely, on ominaista useiden kiekkojen kasvu yhdessä uunissa ja suuren lähtötehokkuuden. Edustavat mallit ovat AIXG5WWC (8x150mm) ja G10-SIC (9 × 150 mm tai 6 × 200 mm) Aixtronin epitaksiaalilaitteet Saksan.

Aixtronin virallisen raportin mukaan 6-tuumaiset 4H-SIC-epitaksiaaliset kiekkotuotteet, joiden G10-epitaksiaalisen uunin tuottama 10 μm: n paksuus, voivat stabiilisti saavuttaa seuraavat indikaattorit: Wafer-välisen epitaksiaalisen paksuuspoikkeaman ± 2,5%, Wafer-epitaksiaalisen paksuuden epätasaisuus 2%: n intra-wafer-intraa. Dopingpitoisuus epäyhtenäisyys <2%.

Tähän mennessä kotimaiset käyttäjät käyttävät tämän tyyppistä mallia, ja erätuotantotiedot ovat riittämättömiä, mikä rajoittaa tietyssä määrin sen tekniikan sovellusta. Lisäksi monipuolisten epitaksiaalisten uunien korkean teknisen esteen vuoksi lämpötilakentän ja virtauskentän hallinnan suhteen samanlaisten kotimaisten laitteiden kehitys on edelleen tutkimus- ja kehitysvaiheessa, eikä vaihtoehtoista mallia ole. Sillä välin voimme tarjota Aixtron-planeetta-alttiutta, kuten 6 tuumaa ja 8 tuumaa, TAC-päällyste- tai sictron-coating-alttiilla.

Kvasi-kuuma-seinäinen pystysuuntainen CVD-järjestelmä pyörii pääasiassa suurella nopeudella ulkoisen mekaanisen avun kautta. Sen ominaispiirre on, että viskoosikerroksen paksuus vähenee tehokkaasti pienemmällä reaktiokammion paineella, mikä lisää epitaksiaalisen kasvunopeutta. Samanaikaisesti sen reaktiokammiossa ei ole yläseinää, jolle SIC -hiukkaset voidaan kerätä, eikä putoavien esineiden tuottaminen ei ole helppoa. Sillä on luontainen etu vianhallinnassa. Edustavat mallit ovat Japanin Nuflaren yksisuuntainen epitaksiaaliset uunit Epirevos6 ja Epirevos8.

Nuflaren mukaan EpirevoS6-laitteen kasvunopeus voi saavuttaa yli 50 μm/h, ja epitaksiaalisen kiekon pintavirheiden tiheys voidaan hallita alle 0,1 cm-²; Yhtenäisyyden hallinnan kannalta Nuflare-insinööri Yoshiaki Daigo ilmoitti 10 μm: n paksun 6 tuuman epitaksiaalikivan sisäisen sokistuksen sisäisen yhdenmukaisuustuloksen, jota kasvatettiin epirevos6: lla, ja sotilaan sisäinen paksuus ja seosin pitoisuus Epätasaisuus saavutettiin 1% ja 2,6%.Ylägrafiittisylinteri.

Tällä hetkellä kotimaan laitteiden valmistajat, kuten kolmannen sukupolven ydin ja JSG, ovat suunnitelleet ja käynnistäneet epitaksiaalilaitteita, joilla on samanlaiset toiminnot, mutta niitä ei ole käytetty suuressa mittakaavassa.

Yleensä kolmella laitteella on omat ominaisuutensa ja se voi käyttää tiettyä markkinaosuutta erilaisissa sovellustarpeissa:

Kuuman seinän vaakasuorassa CVD-rakenteessa on erittäin nopea kasvunopeus, laatu ja tasaisuus, yksinkertainen laitteiden käyttö ja kunnossapito sekä kypsät suuret tuotantosovellukset. Yhden tason tyypin ja usein ylläpidon vuoksi tuotannon tehokkuus on kuitenkin pieni; Lämmin seinän planeetta CVD käyttää yleensä 6 (pala) × 100 mm (4 tuumaa) tai 8 (pala) × 150 mm (6 tuumaa) lokeron rakennetta, mikä parantaa huomattavasti laitteiden tuotantotehokkuutta tuotantokapasiteetin suhteen, mutta useiden kappaleiden johdonmukaisuutta on vaikea hallita, ja tuotantotuotanto on edelleen suurin ongelma; Kvasi-kuumalla seinällä pystysuuntaisella CVD: llä on monimutkainen rakenne, ja epitaksiaalisen kiekkojen tuotannon laatuvikojen hallinta on erinomaista, mikä vaatii erittäin rikkaan laitteiden ylläpito- ja käyttökokemusta.

Teollisuuden jatkuvan kehityksen myötä nämä kolme laitetyyppiä optimoidaan iteratiivisesti ja päivitetään rakenteen suhteen, ja laitteiden kokoonpano muuttuu yhä täydellisemmäksi, ja sillä on tärkeä rooli sovittamalla epitaksiaalikiekkojen eritelmät, joilla on erilaiset paksuudet ja vikavaatimukset.