Cynnwys wedi'i Optimeiddio a'i Gyfieithu ar Offer Twf Epitaxial Silicon Carbide

Mae gan swbstradau silicon carbid (SiC) nifer o ddiffygion sy'n atal prosesu uniongyrchol. Er mwyn creu wafferi sglodion, rhaid tyfu ffilm grisial sengl benodol ar y swbstrad SiC trwy broses epitaxial. Gelwir y ffilm hon yn haen epitaxial. Mae bron pob dyfais SiC yn cael ei gwireddu ar ddeunyddiau epitaxial, ac mae deunyddiau SiC homoepitaxial o ansawdd uchel yn ffurfio'r sylfaen ar gyfer datblygu dyfeisiau SiC. Mae perfformiad deunyddiau epitaxial yn pennu perfformiad dyfeisiau SiC yn uniongyrchol.

Mae dyfeisiau SiC cyfredol uchel a dibynadwyedd uchel yn gosod gofynion llym ar forffoleg wyneb, dwysedd diffygion, unffurfiaeth dopio, ac unffurfiaeth trwchepitaxialdefnyddiau. Mae cyflawni epitaxy SiC maint mawr, diffyg isel, ac unffurfiaeth uchel wedi dod yn hanfodol ar gyfer datblygiad y diwydiant SiC.

Mae cynhyrchu epitaxy SiC o ansawdd uchel yn dibynnu ar brosesau ac offer datblygedig. Ar hyn o bryd, y dull a ddefnyddir fwyaf ar gyfer twf epitaxial SiC ywDyddodiad Anwedd Cemegol (CVD).Mae CVD yn cynnig rheolaeth fanwl gywir dros drwch ffilm epitaxial a chrynodiad dopio, dwysedd diffyg isel, cyfradd twf cymedrol, a rheolaeth broses awtomataidd, gan ei gwneud yn dechnoleg ddibynadwy ar gyfer cymwysiadau masnachol llwyddiannus.

epitaxy CVD SiCyn gyffredinol yn cyflogi offer CVD poeth-wal neu wal gynnes. Mae tymereddau twf uchel (1500-1700 ° C) yn sicrhau parhad y ffurf grisialog 4H-SiC. Yn seiliedig ar y berthynas rhwng cyfeiriad llif nwy ac arwyneb y swbstrad, gellir dosbarthu siambrau adwaith y systemau CVD hyn yn strwythurau llorweddol a fertigol.

Mae ansawdd ffwrneisi epitaxial SiC yn cael ei farnu'n bennaf ar dair agwedd: perfformiad twf epitaxial (gan gynnwys unffurfiaeth trwch, unffurfiaeth dopio, cyfradd diffygion, a chyfradd twf), perfformiad tymheredd yr offer (gan gynnwys cyfraddau gwresogi / oeri, tymheredd uchaf, ac unffurfiaeth tymheredd ), a chost-effeithiolrwydd (gan gynnwys pris uned a chynhwysedd cynhyrchu).

Gwahaniaethau Rhwng Tri Math o Ffwrnais Twf Epitaxial SiC

1. Systemau CVD Llorweddol wal boeth:

-Nodweddion:Yn gyffredinol yn cynnwys systemau twf maint mawr un wafer wedi'u gyrru gan gylchdroi arnofio nwy, gan gyflawni metrigau mewnol rhagorol.

-Model Cynrychioliadol:Pe1O6 LPE, sy'n gallu llwytho a dadlwytho awtomataidd ar 900 ° C. Yn adnabyddus am gyfraddau twf uchel, cylchoedd epitaxial byr, a pherfformiad cyson o fewn y wafer a rhwng rhediad.

-Perfformiad:Ar gyfer wafferi epitaxial 4-6 modfedd 4H-SiC â thrwch ≤30μm, mae'n cyflawni trwch o fewn y wafer anffurfiannau ≤2%, crynodiad dopio anghydffurfiaeth ≤5%, dwysedd diffyg arwyneb ≤1 cm-², a di-nam arwynebedd (celloedd 2mm × 2mm) ≥90%.

-Gwneuthurwyr Domestig: Mae cwmnïau fel Jingsheng Mecatronics, CETC 48, North Huachuang, a Nasset Intelligent wedi datblygu offer epitaxial SiC un wafer tebyg gyda chynhyrchiad graddedig.

2. Systemau CVD planedol wal gynnes:

-Nodweddion:Defnyddio sylfeini trefniant planedol ar gyfer twf aml-waffer fesul swp, gan wella effeithlonrwydd allbwn yn sylweddol.

-Modelau Cynrychioliadol:Cyfresi AIXG5WWC (8x150mm) a G10-SiC (9x150mm neu 6x200mm) Aixtron.

-Perfformiad:Ar gyfer wafferi epitaxial 6-modfedd 4H-SiC â thrwch ≤10μm, mae'n cyflawni gwyriad trwch rhyng-wafferi ±2.5%, trwch o fewn-waffer heb fod yn unffurfiaeth 2%, gwyriad crynodiad dopio rhwng wafferi ±5%, a dopio o fewn wafferi. crynodiad anghydffurfiaeth <2%.

-Heriau:Mabwysiadu cyfyngedig mewn marchnadoedd domestig oherwydd diffyg data swp-gynhyrchu, rhwystrau technegol mewn rheoli tymheredd a llif maes, ac ymchwil a datblygu parhaus heb weithredu ar raddfa fawr.

3. Systemau CVD fertigol lled-wal:

- Nodweddion:Defnyddio cymorth mecanyddol allanol ar gyfer cylchdroi swbstrad cyflym, gan leihau trwch haen ffin a gwella cyfradd twf epitaxial, gyda manteision cynhenid ​​​​mewn rheoli diffygion.

- Modelau Cynrychioliadol:Un wafer Nuflare EPIREVOS6 ac EPIREVOS8.

-Perfformiad:Yn cyflawni cyfraddau twf dros 50μm/h, rheoli dwysedd diffygion arwyneb o dan 0.1 cm-², a thrwch o fewn y wafer a diffyg unffurfiaeth crynodiad dopio o 1% a 2.6%, yn y drefn honno.

-Datblygiad Domestig:Mae cwmnïau fel Xingsandai a Jingsheng Mecatronics wedi dylunio offer tebyg ond nid ydynt wedi cyflawni defnydd ar raddfa fawr.

Crynodeb

Mae gan bob un o'r tri math strwythurol o offer twf epitaxial SiC nodweddion gwahanol ac mae'n meddiannu segmentau marchnad penodol yn seiliedig ar ofynion cymhwyso. Mae CVD llorweddol wal boeth yn cynnig cyfraddau twf cyflym iawn ac ansawdd cytbwys ac unffurfiaeth ond mae ganddo effeithlonrwydd cynhyrchu is oherwydd prosesu un wafer. Mae CVD planedol wal-gynnes yn gwella effeithlonrwydd cynhyrchu yn sylweddol ond yn wynebu heriau o ran rheoli cysondeb aml-waffer. Mae CVD fertigol lled-wal yn rhagori mewn rheoli diffygion gyda strwythur cymhleth ac mae angen profiad cynnal a chadw a gweithredol helaeth.

Wrth i'r diwydiant esblygu, bydd optimeiddio ac uwchraddio ailadroddol yn y strwythurau offer hyn yn arwain at gyfluniadau mwyfwy mireinio, gan chwarae rhan hanfodol wrth fodloni manylebau wafferi epitaxial amrywiol ar gyfer gofynion trwch a diffygion.

Manteision ac Anfanteision Ffwrnais Twf Epitaxial Gwahanol SiC

Gyda datblygiad parhaus y diwydiant, bydd y tri math hwn o offer yn cael eu hoptimeiddio a'u huwchraddio iteraidd yn strwythurol, gan arwain at gyfluniadau mwyfwy mireinio sy'n cyd-fynd â manylebau amrywiol wafferi epitaxial ar gyfer gofynion trwch a diffyg.