SiC Epitaksi

Beskrivelse

SiC Epitaksi

PAM-XIAMEN provide custom thin film (silicon carbide) SiC epitaxy on 6H or 4H substrates for the development of silicon carbide devices. SiC epi wafer is mainly used for the fabrication of 600V~3300V power devices, including SBD, JBS, PIN, MOSFET, JFET, BJT, GTO, IGBT, etc. With a silicon carbide wafer as a substrate, a chemical vapor deposition (CVD) method is usually used to deposit a layer of single crystal on the wafer to form an epitaxial wafer. Among them, SiC epitaxy are prepared by growing silicon carbide epitaxial layers on conductive silicon carbide substrates, which can be further fabricated into power devices.

1.Specificering af SiC epitaxy:

2 mm kantudelukkelse for 50,8 og 76,2 mm, 3 mm kantudelukkelse for 100,0 mm Bemærkninger:

• Gennemsnit af alle målepunkter for tykkelse og bærerkoncentration (se s. 5)
• N-type epi-lag <20 mikron er foranstillet af n-type, 1E18, 0,5 mikron bufferlag
• Ikke alle dopingdensiteter er tilgængelige i alle tykkelser
• Ensartethed: standardafvigelse (σ) / gennemsnit
• Eventuelle særlige krav til epi-parameteren er på forespørgsel

2. Introduktion af SiC Epitaksi

Hvorfor har vi brug for siliciumcarbid epitaxial wafer? Fordi forskelligt fra den traditionelle fremstillingsproces af siliciumkraftenheder, kan siliciumcarbidkraftenheder ikke fremstilles direkte på siliciumcarbid-enkeltkrystalmaterialer. Epitaksiale materialer af høj kvalitet skal dyrkes på ledende enkeltkrystalsubstrater og forskellige enheder fremstillet på SiC-epitaksialwaferen.

Den vigtigste epitaksiale teknologi til SiC-epitaksialvækst er kemisk dampaflejring (CVD), som realiserer en vis tykkelse og doteret siliciumcarbid-epitaksialt materiale gennem væksten af ​​SiC-epitaksireaktor-trinstrøm. Med forbedringen af ​​kravene til fremstilling af siliciumcarbidkraftenheder og modstå spændingsniveauer, fortsætter SiC epi wafer med at udvikle sig i retning af lave defekter og tyk epitaksi.

I de senere år er kvaliteten af ​​tynde epitaksiale siliciumcarbidmaterialer (＜20 μm) løbende blevet forbedret. Mikrotubuli-defekterne i de epitaksiale materialer er blevet elimineret. Imidlertid bliver SiC-epitaksidefekterne, såsom dråbe, trekant, gulerod, skrueforskydning, basalplanforskydning, dybtliggende defekter osv., den vigtigste faktor, der påvirker enhedens ydeevne. Med udviklingen af ​​SiC-epitaksiprocessen har tykkelsen af ​​det epitaksiale lag udviklet sig fra nogle få μm og titusinder af μm i fortiden til de nuværende titusinder af μm og hundredvis af μm. Takket være fordelene ved SiC frem for Si vokser SiC-epitaksmarkedet hurtigt.

Da siliciumcarbidanordninger skal fremstilles på epitaksiale materialer, vil stort set alle siliciumcarbid-enkeltkrystalmaterialer blive brugt som SiC-epitaksialfilm til at dyrke epitaksiale materialer. Teknologien for epitaksiale siliciumcarbidmaterialer har udviklet sig hurtigt internationalt, med den højeste epitaksiale tykkelse på mere end 250 μm. Blandt dem har epitaksiteknologien på 20 μm og derunder en høj modenhed. Overfladedefektdensiteten er reduceret til mindre end 1/cm2, og dislokationsdensiteten er reduceret fra 105/cm2 til 103/cm2. Dislokationskonverteringsraten for basisplanet er tæt på 100%, hvilket grundlæggende har opfyldt kravene til epitaksiale materialer til storskalaproduktion af siliciumcarbidanordninger.

I de seneste år er den internationale 30 μm ~ 50 μm epitaksiale materialeteknologi også modnet hurtigt, men på grund af begrænsningen af ​​SiC epi-markedets efterspørgsel har industrialiseringens fremskridt været langsom. På nuværende tidspunkt kan industrialiseringsvirksomheden tilbyde siliciumcarbid-epitaksiale materialer i partier, herunder Cree SiC-epitaksi, PAM-XIAMEN SiC-epitaksi, Dow Corning SiC-epitaksi osv.

3.Testmetoder

Nr.1. Bærerkoncentration: Nettodoping bestemmes som en gennemsnitsværdi over afer ved hjælp af Hg probe CV.
Nr.2. Tykkelse: Tykkelse bestemmes som en gennemsnitsværdi på tværs af waferen ved hjælp af FTIR.
Nr.3. Store punktdefekter: Mikroskopisk inspektion udført ved 100X, på et Olympus optisk mikroskop eller tilsvarende.
Nr.4. Epi Defects Inspection eller defektkort udført under KLA-Tencor Candela CS20 Optical Surface Analyzer eller SICA.
Nr.5. Trinbundning: Trinbundning og ruhed scannes af AFM (atomic force microscope) på et 10μm x10μm område

3-1: Beskrivelser af store punktdefekter

Defekter, som udviser en klar form for øjet uden hjælp og er > 50 mikron på tværs. Disse funktioner omfatter pigge, klæbende partikler, chips og kratere. Store punktfejl mindre end 3 mm fra hinanden tæller som én fejl.

3-2: Beskrivelser af epitaksedefekter

SiC-epitaksidefekter omfatter 3C-indeslutninger, komethaler, gulerødder, partikler, siliciumdråber og fald.

4. Anvendelse af SiC epitaksial wafer

Effektfaktorkorrektion (PFC)
PV inverter og UPS (Uninterrupted power supplies) invertere
Motordrev
Udgangsudligning
Hybride eller elektriske køretøjer
SiC Schottky diode med 600V, 650V, 1200V, 1700V, 3300V er tilgængelig.

Se nedenfor detaljeret anvendelse efter felt:

5. Mekaniske wafere med Epi-lag: er tilgængelige, såsom til procesovervågning, som kræver wafere med lav bue og skævhed.

150mm 4H n-type SiC EPI wafers

Intrinsic SiC Epilayer på siliciumcarbidsubstrat

Hvorfor har vi brug for siliciumcarbid epitaxial wafer?

4 tommer SiC Epi Wafer

4H SiC Epitaxial Wafers

SiC IGBT Wafer

SiC MOSFET Structure Homoepitaxial on SiC substrate

Epitaxial Thin Film of Silicon Carbide (SiC) for Detectors

SiC Epi Wafer for MOS Capacitor