Уменьшение поверхностных ямок эпиваферы 4H-SiC

Уменьшение поверхностных ямок эпиваферы 4H-SiC

PAM-XIAMEN может поставлять эпитаксиальные пластины SiC. Дополнительные характеристики пластин читайте:https://www.powerwaywafer.com/sic-wafer/sic-epitaxy.html.

Хотя эпитаксиальные пластины SiC демонстрируют отличные характеристики в высоковольтных и сильноточных устройствах, все же существует несколько типов дефектов, которые отрицательно влияют на электрические характеристики устройств SiC. Среди них поверхностные ямки влияют на различные типы устройств SiC, такие как SBD и MOS. Поверхностные ямки на пластине SiC ухудшают характеристики устройства из-за скученности электрического поля. Ученые показали, что поверхностные ямки генерируют ток утечки в SBD, но причина и механизм образования поверхностных ямок до сих пор неясны. Поэтому важно изучить влияние параметров примитивного и эпитаксиального роста на поверхностные ямки.

1. ЭэффектGшумTтемпература включенаПоверхность Пегоэпитаксии 4H-SiC

Во-первых, было изучено влияние температуры роста на плотность поверхностных ямок. При условии соотношения C/Si, равного 1,05, температуры эпитаксиального роста 4H-SiC составляют 1575, 1600 и 1625 ℃ соответственно. Как показано на рис. 1, эпитаксиальная температура не оказывает существенного влияния на плотность лунок. Плотность дефектов расплава не имеет существенной тенденции к снижению при изменении температуры. Если температура продолжит расти или падать, это вызовет другие проблемы, такие как треугольные дефекты и группирование ступеней.

Рис.1 Влияние температуры роста на поверхностные ямки эпитаксии SiC

Рис.1 Влияние температуры роста на поверхностные ямки эпитаксии SiC

2. ВлияниеК/СиRотношение наКарбид кремния эпитаксиальный Sтвое лицоPего

Затем было изучено влияние соотношения C/Si на плотность поверхностных ямок. Как показано на рис. 2, плотность поверхностных ямок уменьшается с уменьшением отношения C/Si. Когда соотношение C/Si увеличивается до 1,05, плотность ямок еще больше увеличивается, а когда соотношение C/Si уменьшается до 0,9, плотность ямок быстро снижается примерно до 30/см.2. Результаты аналогичны предыдущим исследованиям. Когда соотношение C/Si велико, богатая углеродом атмосфера способствует образованию поверхностных ямок, а форма поверхностных ямок постепенно образует глубокие ямки. Однако когда соотношение C/Si слишком низкое, это может привести к увеличению фоновой концентрации и снижению содержания Si. Следовательно, необходимо искать другие параметры для дальнейшего снижения плотности поверхностных ямок SiC. На основе соотношения C/Si, равного 0,9, продолжайте оптимизировать плотность ячеек пластины 4H-SiC Epi.

 Рис. 2. Влияние соотношения C-Si на эпитаксиальные ямки на поверхности 4H-SiC.

Рис. 2. Влияние соотношения C/Si на эпитаксиальные ямки на поверхности 4H-SiC.

3. Cl/SiRотношениеВлияниенаСтвое лицоPэто изЭпислой 4H-SiC

Дальнейшее исследование было проведено по влиянию соотношения Cl/Si на поверхностные ямки с отношением C/Si, равным 0,9, как показано на рис. 3. По мере увеличения соотношения Cl/Si плотность поверхностных ямок уменьшается. При соотношении Cl/Si, равном 8, плотность поверхностных ямок уменьшается до 1 см.-2. По мере увеличения соотношения Cl/Si атомы Cl могут эффективно снижать равномерное зарождение атомов Si, образуя богатую кремнием среду на поверхности чипа. Таким образом, эффективное соотношение C/Si на поверхности подложки было снижено, рост ступенчатого течения был усилен, а образование ямкообразных дефектов подавлено.

Рис. 3. Влияние соотношения Cl-Si на эпитаксиальные ямки на поверхности 4H-SiC.

Рис. 3. Влияние соотношения Cl/Si на эпитаксиальные ямки на поверхности 4H-SiC.

В процессе эпитаксиального роста 4H-SiC соотношение C/Si и соотношение Cl/Si оказывают значительное влияние на образование ямок на поверхности. Более низкое соотношение C/Si и более высокое соотношение Cl/Si будут образовывать богатую кремнием среду на поверхности пластины во время процесса роста, что имеет решающее значение для уменьшения поверхностных ямок на эпитаксиальных пластинах 4H-SiC. За счет оптимизации процесса плотность ямок была снижена до уровня ниже 1/см.2, а плотность поверхностных фатальных дефектов (включая треугольные дефекты, морковные дефекты, падения и т. д.) была гарантирована в пределах определенного диапазона, что позволило получить высококачественные эпитаксиальные пластины SiC, отвечающие требованиям силовых устройств SiC.

Powerwaywafer

Для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь с нами по электронной почте по адресуvictorchan@powerwaywafer.com и powerwaymaterial@gmail.com.

Поделиться этой записью