Epitaxia SiC

Proporcionamos epitaxia SiC personalizada de película delgada (carburo de silicio) en sustratos 6H o 4H para el desarrollo de dispositivos de carburo de silicio. SiC epi wafer se utiliza principalmente para diodos Schottky, transistores de efecto de campo de semiconductores de óxido de metal, efecto de campo de unión
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Descripción del Producto

SiC de epitaxia

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.Especificación de la epitaxia de SiC:

Artículos Especificaciones Valor típico
Tipo polivinílico 4H
Fuera de orientación hacia 4 grados
<11 2_ 0>
Conductividad de tipo n
dopante Nitrógeno
concentración de portadores 5E15-2E 18 cm-3
Tolerancia ± 25% ± 15%
Uniformidad 2 ”(50,8 mm) <10% 7%
3 "(76,2 mm) <20% 10%
4 "(100 mm) <20% 15%
Gama de espesor 5-15 μm
Tolerancia ± 10% ± 5%
Uniformidad 2 "<5% 2%
3 "<7% 3%
4 "<10% 5%
Defectos puntuales grandes 2 "<30 2 "<15
3 "<60 3 "<30
4 "<90 4 "<45
Defectos Epi ≤20 cm-2 ≤10 cm-2
Pasos agrupados ≤2.0nm (Rq) ≤ 1.0nm (Rq)
(Aspereza)

 

Exclusión de borde de 2 mm para 50,8 y 76,2 mm, exclusión de borde de 3 mm para 100,0 mm Notas:

• Promedio de todos los puntos de medición para el espesor y la concentración del portador (ver pág. 5)
• Las capas de epi de tipo N <20 micrones están precedidas por una capa de amortiguación de tipo n, 1E18, de 0,5 micrones
• No todas las densidades de dopaje están disponibles en todos los espesores.
• Uniformidad: desviación estándar (σ) / promedio
• Cualquier requisito especial sobre el parámetro epi está bajo pedido.

2. Introduction of SiC Epitaxy

¿Por qué necesitamos la oblea epitaxial de carburo de silicio? Because different from the traditional silicon power device manufacturing process, silicon carbide power devices cannot be directly fabricated on silicon carbide single crystal materials. High-quality epitaxial materials must be grown on conductive single crystal substrates, and various devices manufactured on the SiC epitaxial wafer.

The main epitaxial technology for SiC epitaxy growth is chemical vapor deposition (CVD), which realizes a certain thickness and doped silicon carbide epitaxial material through the growth of SiC epitaxy reactor step flow. With the improvement of silicon carbide power device manufacturing requirements and withstand voltage levels, SiC epi wafer continues to develop in the direction of low defects and thick epitaxy.

In recent years, the quality of thin silicon carbide epitaxial materials (<20 μm) has been continuously improved. The microtubule defects in the epitaxial materials have been eliminated. However, the SiC epitaxy defects, such as drop, triangle, carrot, screw dislocation, basal plane dislocation, deep-level defects, etc., become the main factor affecting device performance. With the advancement of SiC epitaxy process, the thickness of the epitaxial layer has developed from a few μm and tens of μm in the past to the current tens of μm and hundreds of μm. Thanks to the advantages of SiC over Si, the SiC epitaxy market is growing rapidly.

Since silicon carbide devices must be fabricated on epitaxial materials, basically all silicon carbide single crystal materials will be used as SiC epitaxial film to grow epitaxial materials. The technology of silicon carbide epitaxial materials has developed rapidly internationally, with the highest epitaxial thickness reaching more than 250 μm. Among them, the epitaxy technology of 20 μm and below has a high maturity. The surface defect density has been reduced to less than 1/cm2, and the dislocation density has been reduced from 105/cm2 to 103/cm2. The dislocation conversion rate of base plane is close to 100%, which has basically met the requirements of epitaxial materials for large-scale production of silicon carbide devices.

In recent years, the international 30 μm~50 μm epitaxial material technology has also matured rapidly, but due to the limitation of SiC epi market demand, the progress of industrialization has been slow. At present, industrialization company can offer silicon carbide epitaxial materials in batches, include Cree SiC epitaxy, PAM-XIAMEN SiC epitaxy, Dow Corning SiC epitaxy etc..

3.Test Methods

No 1. Concentración de portador: el dopaje neto se determina como un valor medio a lo largo del afer utilizando el CV de la sonda de Hg.
No 2. Espesor: el espesor se determina como un valor promedio a través de la oblea usando FTIR.
N. ° 3 Defectos de puntos grandes: inspección microscópica realizada a 100X, en un microscopio óptico Olympus o similar.
No. 4. Inspección de defectos Epi o mapa de defectos realizado con el analizador óptico de superficies KLA-Tencor Candela CS20 o SICA.
Numero 5. Agrupamiento escalonado: el agrupamiento escalonado y la rugosidad se escanean mediante AFM (microscopio de fuerza atómica) en un área de 10 μm x 10 μm

3-1:Large Point Defects Descriptions

Defectos que muestran una forma clara para el ojo sin ayuda y tienen> 50 micrones de ancho. Estas características incluyen picos, partículas adherentes, astillas y cráteres. Los defectos puntuales grandes con una separación inferior a 3 mm cuentan como un defecto.

3-2:Epitaxy Defect Descriptions

SiC epitaxy defects include 3C inclusions, comet tails, carrots, particles, silicon droplets and downfall.

 

4. Application of SiC epitaxial wafer

Corrección del factor de potencia (PFC)
Inversor fotovoltaico e inversores UPS (fuentes de alimentación ininterrumpidas)
Accionamientos de motor
Rectificación de salida
Vehículos híbridos o eléctricos
Diodo SiC Schottky con 600V, 650V, 1200V, 1700V, 3300V está disponible.

Consulte a continuación la solicitud detallada por campo:

Campo Radiofrecuencia (RF) Dispositivo de alimentación LED
Materiales SiLDMOS Si GaN / Al2O3
GaAs GaN / Si GaN / Si
GaN / SiC SiC / SiC GaN / SiC
GaN / Si Ga203 /
Dispositivo GaN HEMT a base de SiC MOSFET basado en SiC
BJT basado en SiC
IGBT basado en SiC
SBD a base de SiC
/
Aplicación Radar, 5G Vehículos eléctricos Iluminación de estado sólido

 

5. Mechanical wafers with Epi layes: are available, such as for process monitoring, which require wafers with low bow and warpage.

150 mm 4H de tipo n obleas de SiC PAI

Intrinsic SiC Epilayer on Silicon carbide substrate

¿Por qué necesitamos la oblea epitaxial de carburo de silicio?

4 Inch SiC Epi Wafer

4H SiC Epitaxial Wafers

Oblea IGBT SiC

MOSFET SiC Estructura Homoepitaxial sobre sustrato SiC

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