Epitaxia sic
- Descripción
Descripción
Epitaxia de SiC
Pam-Xiamen proporciona una epitaxia SIC de película delgada personalizada (carburo de silicio) en sustratos 6h o 4H para el desarrollo de dispositivos de carburo de silicio. La oblea de SIC EPI se usa principalmente para la fabricación de dispositivos de potencia de 600V ~ 3300V, incluidos SBD, JBS, PIN, MOSFET, JFET, BJT, GTO, IGBT, etc. con una oblea de carburo de silicio como un sustrato, un método de depósito de vapor químico (CVD) se usa generalmente para depositar una capa de cristal de un solo cristal para el obsequio. Entre ellos, la epitaxia SIC se prepara mediante el cultivo de capas epitaxiales de carburo de silicio en sustratos conductores de carburo de silicio, que se pueden fabricar más a fondo en dispositivos de energía.
1. Especificación de la epitaxia sic:
| Elementos | Especificación | Valor típico |
| De tipo poli | 4H | — |
| Desagradable | 4 grados | — |
| <11 2_ 0> | ||
| Conductividad | tipo n | — |
| dopante | Nitrógeno | — |
| Concentración de portadores | 5E15-2E18 cm-3 | — |
| Tolerancia | ± 25% | ± 15% |
| Uniformidad | 2 "(50.8 mm) <10% | 7% |
| 3 "(76.2 mm) <20% | 10% | |
| 4 "(100 mm) <20% | 15% | |
| Rango de grosor | 5-15 μm | — |
| Tolerancia | ±10% | ± 5% |
| Uniformidad | 2 "<5% | 2% |
| 3 "<7% | 3% | |
| 4 "<10% | 5% | |
| Defectos de gran punto | 2 "<30 | 2 "<15 |
| 3 "<60 | 3 "<30 | |
| 4 "<90 | 4 "<45 | |
| Defectos de EPI | ≤20 cm-2 | ≤10 cm-2 |
| Paso a paso | ≤2.0nm (RQ) | ≤1.0 nm (RQ) |
| (Aspereza) |
Exclusión de borde de 2 mm para 50.8 y 76.2 mm, exclusión de borde de 3 mm para 100.0 mmnotes:
• Promedio de todos los puntos de medición para el grosor y la concentración del portador (ver pág. 5)
• Las capas EPI de tipo N <20 micras están precedidas por una capa de tampón de 0.5 micras de tipo N, 1e18
• No todas las densidades de dopaje están disponibles en todos los espesores
• Uniformidad: desviación estándar (σ)/promedio
• Cualquier requisito especial en el EPI-Parameter está a pedido
2. Introducción de la epitaxia sic
¿Por qué necesitamos oblea epitaxial de carburo de silicio?Debido a que diferente del proceso tradicional de fabricación de dispositivos de energía de silicio, los dispositivos de potencia de carburo de silicio no se pueden fabricar directamente en materiales de cristal único de carburo de silicio. Los materiales epitaxiales de alta calidad deben cultivarse en sustratos de cristal único conductivos, y varios dispositivos fabricados en la oblea epitaxial SIC.
La principal tecnología epitaxial para el crecimiento de la epitaxia de SiC es la deposición de vapor químico (CVD), que realiza un cierto espesor y material epitaxial de carburo de silicio dopado a través del crecimiento del flujo de paso del reactor de la epitaxia SIC. Con la mejora de los requisitos de fabricación de dispositivos de energía de carburo de silicio y los niveles de voltaje de resistencia, la oblea de SIC EPI continúa desarrollándose en la dirección de bajos defectos y epitaxia gruesa.
En los últimos años, la calidad de los materiales epitaxiales de carburo de silicio delgado (＜ 20 μm) se ha mejorado continuamente. Se han eliminado los defectos de los microtúbulos en los materiales epitaxiales. Sin embargo, los defectos de la epitaxia SIC, como la caída, el triángulo, la zanahoria, la dislocación de tornillos, la dislocación del plano basal, los defectos de nivel profundo, etc., se convierten en el factor principal que afecta el rendimiento del dispositivo. Con el avance del proceso de epitaxia de SiC, el grosor de la capa epitaxial se ha desarrollado a partir de unos pocos μm y decenas de μm en el pasado hasta las decenas actuales de μm y cientos de μm. Gracias a las ventajas de SIC sobre SI, el mercado de la epitaxia SIC está creciendo rápidamente.
Dado que los dispositivos de carburo de silicio deben fabricarse en materiales epitaxiales, básicamente todos los materiales de cristal único de carburo de silicio se utilizarán como película epitaxial SIC para cultivar materiales epitaxiales. La tecnología de materiales epitaxiales de carburo de silicio se ha desarrollado rápidamente internacionalmente, con el más alto espesor epitaxial que alcanza más de 250 μm. Entre ellos, la tecnología de epitaxia de 20 μm y abajo tiene una alta madurez. La densidad de defectos de la superficie se ha reducido a menos de 1/cm2, y la densidad de dislocación se ha reducido de 105/cm2 a 103/cm2. La tasa de conversión de dislocación del plano base es cercana al 100%, lo que básicamente ha cumplido con los requisitos de los materiales epitaxiales para la producción a gran escala de dispositivos de carburo de silicio.
En los últimos años, la tecnología internacional de material epitaxial de 30 μm ~ 50 μM también ha madurado rápidamente, pero debido a la limitación de la demanda del mercado de SIC EPI, el progreso de la industrialización ha sido lento. En la actualidad, la compañía de industrialización puede ofrecer materiales epitaxiales de carburo de silicio en lotes, incluye Cree sic Epitaxy, Pam-Xiamen Sic Epitaxy, Dow Corning Sic Epitaxy, etc.
3. Métodos de prueba
No.1. Concentración del portador: el dopaje neto se determina como un valor promedio en todo el afer utilizando la sonda Hg CV.
No.2. Espesor: el grosor se determina como un valor promedio en la oblea usando FTIR.
No.3. Defectos del punto de mayor cantidad: inspección microscópica realizada a 100x, en un microscopio óptico Olympus o comparable.
No.4. Inspección de defectos de EPI o mapa de defectos realizado en KLA-Tencor Candela CS20 Analizador de superficie óptica o SICA.
No.5. Bunching de paso: el agrupamiento y la rugosidad se escanean mediante AFM (microscopio de fuerza atómica) en un área de 10 μm de x10 μm
3-1: Descripciones de defectos de puntos grandes
Defectos que exhiben una forma clara para el ojo sin asistencia y son> 50 micrones de ancho. Estas características incluyen picos, partículas adherentes, chips y cráreas. Los defectos de punto grande de menos de 3 mm separan como un defecto.
3-2: Descripciones de defectos de epitaxia
Los defectos de la epitaxia SIC incluyen inclusiones 3C, colas de cometa, zanahorias, partículas, gotas de silicio y caída.
4. Aplicación de la oblea epitaxial sic
Corrección del factor de potencia (PFC)
Inversor fotovoltaico y UPS (alimentadores ininterrumpidos) inversores
Impulso del motor
Rectificación de salida
Vehículos híbridos o eléctricos
Diodo Sic Schottky con 600V, 650V, 1200V, 1700V, 3300V está disponible.
Consulte la aplicación detallada a continuación por campo:
| Campo | Radiofrecuencia (RF) | Dispositivo de alimentación | CONDUJO |
| Material | Sildmos | Si | GaN/AL2O3 |
| GaAs | Gan/si | Gan/si | |
| Gan/sic | Sic | Gan/sic | |
| Gan/si | GA203 | / | |
| Dispositivo | Gan Hemt basado en SIC | MOSFET basado en SIC BJT basado en SIC IGBT basado en SIC SBD basado en SIC |
/ |
| Solicitud | Radar, 5G | Vehículos eléctricos | Iluminación de estado sólido |
5. Observadores mecánicos con Lays EPI: están disponibles, como para el monitoreo de procesos, que requieren obleas con bajos arco y deformación.
Obleas EPI de SiC tipo n 4H de 150 mm
Epilaya SIC intrínseca en sustrato de carburo de silicio
¿Por qué necesitamos oblea epitaxial de carburo de silicio?
SIC MOSFET STUCTURA HOMOEPITAXIAL SOBRE SICI
Película delgada epitaxial de carburo de silicio (sic) para detectores
Oblea de sic epi para el condensador MOS
