SiC Epitaxy

Wir bieten kundenspezifische Dünnschicht-(Siliziumkarbid)SiC-Epitaxie auf 6H- oder 4H-Substraten für die Entwicklung von Siliziumkarbid-Bauelementen. SiC-Epi-Wafer wird hauptsächlich für Schottky-Dioden, Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren, Sperrschicht-Feldeffekt verwendet
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Produktbeschreibung

SiC-Epitaxie

PAM-XIAMEN bietet maßgeschneiderte Dünnschicht-SiC-Epitaxie (Siliziumkarbid) auf 6H- oder 4H-Substraten für die Entwicklung von Siliziumkarbid-Bauelementen. SiC-Epi-Wafer werden hauptsächlich für die Herstellung von 600-V-3300-V-Leistungsgeräten verwendet, einschließlich SBD, JBS, PIN, MOSFET, JFET, BJT, GTO, IGBT usw. Mit einem Siliziumkarbid-Wafer als Substrat wird eine chemische Gasphasenabscheidung (CVD) durchgeführt )-Methode wird normalerweise verwendet, um eine Einkristallschicht auf dem Wafer abzuscheiden, um einen epitaktischen Wafer zu bilden. Unter anderem wird die SiC-Epitaxie durch das Aufwachsen von Siliziumkarbid-Epitaxieschichten auf leitfähigen Siliziumkarbid-Substraten hergestellt, die weiter zu Leistungsbauelementen verarbeitet werden können.

1.Spezifikation der SiC-Epitaxie:

Angebote Spezifikation Typischer Wert
Poly-Typ 4H
Off-Orientierung in Richtung 4 Grad aus
<11 2_ 0>
Leitfähigkeit n-Typ
Dotierstoff Stickstoff
Ladungsträgerkonzentration 5E15-2E18 cm-3
Toleranz ± 25% ± 15%
Gleichmäßigkeit 2” (50,8 mm) < 10 % 7%
3” (76,2 mm) < 20 % 10%
4” (100 mm) < 20 % 15%
Dickenbereich 5-15 μm
Toleranz ± 10 % ± 5%
Gleichmäßigkeit 2”< 5% 2%
3”< 7% 3%
4”< 10 % 5%
Große Punktdefekte 2”< 30 2”< 15
3”< 60 3”< 30
4”< 90 4”< 45
Epi-Defekte ≤20 cm-2 ≤10 cm-2
Schrittbündelung ≤2.0 nm (Rq) ≤1.0 nm (Rq)
(Rauheit)

 

2 mm Kantenausschluss für 50,8 und 76,2 mm, 3 mm Kantenausschluss für 100,0 mmHinweise:

• Durchschnitt aller Messpunkte für Dicke und Trägerkonzentration (siehe S. 5)
• N-Typ-Epi-Schichten <20 Mikron werden durch n-Typ, 1E18, 0,5 Mikron Pufferschicht vorangestellt
• Nicht alle Dotierdichten sind in allen Dicken erhältlich
• Einheitlichkeit: Standardabweichung (σ)/Durchschnitt
• Jede spezielle Anforderung an den epi-Parameter ist auf Anfrage

2. Einführung der SiC-Epitaxie

Warum brauchen wir Siliziumkarbid-Epitaxiewafer? Da sich Siliziumkarbid-Leistungsbauteile vom herkömmlichen Herstellungsverfahren für Silizium-Leistungsbauteile unterscheiden, können sie nicht direkt auf Siliziumkarbid-Einkristallmaterialien hergestellt werden. Epitaxiematerialien hoher Qualität müssen auf leitfähigen Einkristallsubstraten gezüchtet und verschiedene Vorrichtungen auf dem epitaktischen SiC-Wafer hergestellt werden.

Die wichtigste Epitaxietechnologie für das SiC-Epitaxiewachstum ist die chemische Gasphasenabscheidung (CVD), die eine bestimmte Dicke und ein dotiertes Siliziumkarbid-Epitaxiematerial durch das Wachstum des SiC-Epitaxiereaktorschrittflusses realisiert. Mit der Verbesserung der Anforderungen an die Herstellung von Siliziumkarbid-Leistungsvorrichtungen und der Spannungsfestigkeit entwickelt sich der SiC-Epi-Wafer weiter in Richtung geringer Defekte und dicker Epitaxie.

In den letzten Jahren wurde die Qualität dünner Siliziumkarbid-Epitaxiematerialien (<20 µm) kontinuierlich verbessert. Die Mikrotubuli-Defekte in den epitaktischen Materialien wurden beseitigt. Jedoch werden die SiC-Epitaxiedefekte, wie Tropfen, Dreieck, Karotte, Schraubenversetzung, Basalebenenversetzung, Defekte auf tiefer Ebene usw. der Hauptfaktor, der die Leistung der Vorrichtung beeinflusst. Mit der Weiterentwicklung des SiC-Epitaxieverfahrens hat sich die Dicke der Epitaxieschicht von einigen µm und einigen Dutzend µm in der Vergangenheit auf heute einige Dutzend µm und Hunderte von µm entwickelt. Dank der Vorteile von SiC gegenüber Si wächst der Markt für SiC-Epitaxie rasant.

Da Siliziumkarbid-Vorrichtungen auf epitaktischen Materialien hergestellt werden müssen, werden grundsätzlich alle Siliziumkarbid-Einkristallmaterialien als epitaktischer SiC-Film verwendet, um epitaktische Materialien zu züchten. Die Technologie der epitaktischen Materialien aus Siliziumkarbid hat sich international rasant entwickelt, wobei die höchste epitaktische Dicke mehr als 250 μm erreicht. Darunter hat die Epitaxie-Technologie von 20 µm und darunter eine hohe Reife. Die Oberflächendefektdichte wurde auf weniger als 1/cm² und die Versetzungsdichte von 105/cm² auf 103/cm² reduziert. Die Versetzungs-Umwandlungsrate der Basisebene liegt nahe bei 100 %, was im Wesentlichen die Anforderungen an epitaktische Materialien für die Massenproduktion von Siliziumkarbid-Vorrichtungen erfüllt.

In den letzten Jahren hat sich auch die internationale 30 µm ~ 50 µm epitaktische Materialtechnologie schnell entwickelt, aber aufgrund der begrenzten Nachfrage auf dem SiC-Epi-Markt ging die Industrialisierung nur langsam voran. Gegenwärtig kann das Industrialisierungsunternehmen Siliziumkarbid-Epitaxiematerialien in Chargen anbieten, darunter Cree-SiC-Epitaxie, PAM-XIAMEN-SiC-Epitaxie, Dow Corning-SiC-Epitaxie usw.

3.Testmethoden

Nr.1. Trägerkonzentration: Die Nettodotierung wird als Durchschnittswert über den Afer unter Verwendung der Hg-Sonde CV bestimmt.
Nr.2. Dicke: Die Dicke wird als Durchschnittswert über den Wafer unter Verwendung von FTIR bestimmt.
Nr.3.Große Punktdefekte: Mikroskopische Prüfung durchgeführt bei 100X, auf einem optischen Mikroskop von Olympus oder vergleichbar.
Nummer 4. Epi Defects Inspection oder Defektkarte durchgeführt mit dem optischen Oberflächenanalysator KLA-Tencor Candela CS20 oder SICA.
Nr. 5. Stufenbündelung: Stufenbündelung und Rauheit werden mit AFM (Atomkraftmikroskop) auf einer Fläche von 10 μm x 10 μm abgetastet

3-1: Beschreibungen großer Punktdefekte

Defekte, die für das bloße Auge eine klare Form aufweisen und einen Durchmesser von > 50 Mikrometer aufweisen. Zu diesen Merkmalen gehören Spitzen, anhaftende Partikel, Späne und Krater. Große Punktfehler mit einem Abstand von weniger als 3 mm zählen als ein Fehler.

3-2: Beschreibungen von Epitaxie-Defekten

SiC-Epitaxiedefekte umfassen 3C-Einschlüsse, Kometenschweife, Karotten, Partikel, Siliziumtröpfchen und Untergang.

 

4. Anwendung von SiC-Epitaxiewafern

Leistungsfaktorkorrektur (PFC)
PV-Wechselrichter und USV-Wechselrichter (Unterbrechungsfreie Stromversorgung)
Motorantriebe
Ausgangsgleichrichtung
Hybrid- oder Elektrofahrzeuge
SiC-Schottky-Diode mit 600V, 650V, 1200V, 1700V, 3300V ist verfügbar.

Bitte sehen Sie sich die unten stehende Detailanwendung nach Feldern an:

Bereich Hochfrequenz (RF) Stromversorgungsgerät LED
Material SiLDMOS Si GaN/Al2O3
GaAs GaN/Si GaN/Si
GaN/SiC SiC/SiC GaN/SiC
GaN/Si Ga203 /
Gerät SiC-basiertes GaN HEMT SiC-basierter MOSFET
SiC-basiertes BJT
SiC-basierter IGBT
SiC-basiertes SBD
/
Anwendung Radar, 5G Elektrische Fahrzeuge Festkörperbeleuchtung

 

5. Mechanische Wafer mit Epi-Schichten: stehen zur Verfügung, beispielsweise für die Prozessüberwachung, die Wafer mit geringem Bogen und Verzug erfordern.

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