Layer epitaxial jẹ fiimu kan pato kan ti o dagba lori wafer nipasẹ ilana ep·itaxial, ati wafer sobusitireti ati fiimu epitaxial ni a pe ni wafer epitaxial.Nipa dagba silikoni carbide epitaxial Layer lori sobusitireti ohun alumọni carbide conductive, silikoni carbide isokan epitaxial wafer le ti wa ni pese sile siwaju sinu Schottky diodes, MOSFETs, IGBTs ati awọn miiran agbara awọn ẹrọ, laarin eyi ti 4H-SiC sobusitireti jẹ julọ lilo.
Nitori ilana iṣelọpọ oriṣiriṣi ti ohun elo agbara ohun alumọni ohun alumọni ati ẹrọ agbara ohun alumọni ibile, ko le ṣe iṣelọpọ taara lori ohun elo ohun elo ohun alumọni carbide ẹyọkan.Afikun awọn ohun elo epitaxial ti o ni agbara giga gbọdọ wa ni dagba lori sobusitireti kirisita kan, ati pe awọn ẹrọ oriṣiriṣi gbọdọ wa ni iṣelọpọ lori Layer epitaxial.Nitorina, didara ti epitaxial Layer ni ipa nla lori iṣẹ ti ẹrọ naa.Ilọsiwaju ti iṣẹ ti awọn ẹrọ agbara oriṣiriṣi tun gbe awọn ibeere ti o ga julọ siwaju sii fun sisanra ti Layer epitaxial, ifọkansi doping ati awọn abawọn.
EEYA.1. Ibasepo laarin doping fojusi ati sisanra ti epitaxial Layer ti unipolar ẹrọ ati ìdènà foliteji
Awọn ọna igbaradi ti Layer epitaxial SIC ni akọkọ pẹlu ọna idagbasoke evaporation, idagba epitaxial alakoso omi (LPE), idagbasoke ti oporo ti molikula tan ina (MBE) ati ifisilẹ eeru kemikali (CVD).Ni lọwọlọwọ, idasile oru kẹmika (CVD) jẹ ọna akọkọ ti a lo fun iṣelọpọ iwọn nla ni awọn ile-iṣelọpọ.
| Ọna igbaradi | Awọn anfani ti ilana naa | Awọn alailanfani ti ilana naa |
|
Idagbasoke Epitaxial Alakoso Liquid
(LPE)
|
Awọn ibeere ohun elo ti o rọrun ati awọn ọna idagbasoke idiyele kekere. |
O ti wa ni soro lati sakoso awọn dada mofoloji ti epitaxial Layer.Awọn ohun elo ko le epitaxialize ọpọ wafers ni akoko kanna, diwọn ibi-gbóògì. |
|
Growth Epitaxial Beam Molecular Beam (MBE)
|
Oriṣiriṣi SiC gara epitaxial fẹlẹfẹlẹ le dagba ni awọn iwọn otutu idagbasoke kekere |
Awọn ibeere igbale ohun elo jẹ giga ati idiyele.Iwọn idagbasoke ti o lọra ti Layer epitaxial |
|
Isọsọ Ọru Kemikali (CVD) |
Ọna ti o ṣe pataki julọ fun iṣelọpọ pupọ ni awọn ile-iṣelọpọ.Oṣuwọn idagba le jẹ iṣakoso ni deede nigbati o ndagba awọn fẹlẹfẹlẹ epitaxial ti o nipọn. |
Awọn fẹlẹfẹlẹ SiC epitaxial tun ni ọpọlọpọ awọn abawọn ti o ni ipa awọn abuda ẹrọ, nitorinaa ilana idagbasoke epitaxial fun SiC nilo lati wa ni iṣapeye nigbagbogbo.TaCnilo, wo SemiceraTaC ọja) |
|
Ọna idagbasoke evaporation
|
Lilo ohun elo kanna bi fifa SiC gara, ilana naa yatọ diẹ si fifa gara.Ogbo ẹrọ, kekere iye owo |
Iyọkuro aiṣedeede ti SiC jẹ ki o nira lati lo evaporation rẹ lati dagba awọn fẹlẹfẹlẹ epitaxial didara giga |
EEYA.2. Ifiwera awọn ọna igbaradi akọkọ ti Layer epitaxial
Lori sobusitireti pipa-apa {0001} pẹlu igun titẹ kan pato, bi o ṣe han ni Nọmba 2(b), iwuwo ti dada igbesẹ naa tobi, ati iwọn ti dada igbesẹ naa kere, ati iparun kristali ko rọrun lati waye lori ipele ipele, ṣugbọn diẹ sii nigbagbogbo waye ni aaye idapọ ti igbesẹ naa.Ni idi eyi, bọtini iparun kan wa.Nitoribẹẹ, Layer epitaxial le ṣe atunṣe ni pipe ni pipe ti iṣakojọpọ ti sobusitireti, nitorinaa imukuro iṣoro ti ibagbepọ-oriṣi pupọ.
EEYA.3. Aworan ilana ti ara ti 4H-SiC igbese iṣakoso epitaxy ọna
EEYA.4. Awọn ipo to ṣe pataki fun idagbasoke CVD nipasẹ ọna 4H-SiC ti iṣakoso-igbesẹ epitaxy
EEYA.5. Ifiwera awọn oṣuwọn idagbasoke labẹ oriṣiriṣi awọn orisun silikoni ni 4H-SiC epitaxy
Ni lọwọlọwọ, imọ-ẹrọ epitaxy silikoni ti dagba ni iwọn kekere ati awọn ohun elo foliteji alabọde (bii awọn ohun elo folti 1200).Iṣọkan sisanra, iṣọkan ifọkansi doping ati pinpin abawọn ti Layer epitaxial le de ipele ti o dara, eyiti o le ṣe ipilẹ awọn iwulo ti aarin ati kekere foliteji SBD (Schottky diode), MOS (irin oxide semikondokito aaye ipa transistor), JBS ( diode junction) ati awọn ẹrọ miiran.
Sibẹsibẹ, ni aaye ti titẹ giga, awọn wafers epitaxial tun nilo lati bori ọpọlọpọ awọn italaya.Fun apẹẹrẹ, fun awọn ẹrọ ti o nilo lati koju 10,000 volts, sisanra ti Layer epitaxial nilo lati jẹ nipa 100μm.Ti a bawe pẹlu awọn ẹrọ kekere-foliteji, sisanra ti Layer epitaxial ati isomọ ti ifọkansi doping jẹ iyatọ pupọ, paapaa isokan ti ifọkansi doping.Ni akoko kanna, abawọn onigun mẹta ni Layer epitaxial yoo tun ba iṣẹ ṣiṣe ti ẹrọ naa jẹ.Ninu awọn ohun elo foliteji giga, awọn iru ẹrọ maa n lo awọn ẹrọ bipolar, eyiti o nilo igbesi aye kekere ti o ga julọ ni Layer epitaxial, nitorinaa ilana naa nilo lati ni iṣapeye lati mu ilọsiwaju igbesi aye kekere.
Ni lọwọlọwọ, apọju inu ile jẹ nipataki awọn inṣi 4 ati awọn inṣi 6, ati ipin ti epitaxy silikoni carbide titobi nla n pọ si lọdọọdun.Iwọn ohun alumọni carbide epitaxial dì jẹ opin nipataki iwọn ti sobusitireti ohun alumọni carbide.Lọwọlọwọ, sobusitireti ohun alumọni carbide 6-inch ti jẹ iṣowo, nitorinaa epitaxial silikoni carbide ti n yipada ni diėdiẹ lati awọn inṣi 4 si awọn inṣi 6.Pẹlu ilọsiwaju ilọsiwaju ti imọ-ẹrọ igbaradi sobusitireti ohun alumọni ati imugboroja agbara, idiyele ti sobusitireti ohun alumọni ti n dinku ni diėdiė.Ninu akopọ ti idiyele iwe epitaxial, sobusitireti ṣe iṣiro diẹ sii ju 50% ti idiyele naa, nitorinaa pẹlu idinku ti idiyele sobusitireti, idiyele ti dì epitaxial silikoni carbide tun nireti lati dinku.
Akoko ifiweranṣẹ: Jun-03-2024