SiC эпитаксии
- Описание
Описание продукта
SiC эпитаксии
PAM-XIAMEN предлагает специальную эпитаксию SiC тонкой пленки (карбид кремния) на подложках 6H или 4H для разработки устройств из карбида кремния. Пластина SiC epi в основном используется для изготовления силовых устройств 600–3300 В, включая SBD, JBS, PIN, MOSFET, JFET, BJT, GTO, IGBT и т. Д. С пластиной из карбида кремния в качестве подложки химическое осаждение из паровой фазы (CVD ) метод обычно используется для нанесения слоя монокристалла на пластину для формирования эпитаксиальной пластины. Среди них эпитаксии SiC получают путем выращивания эпитаксиальных слоев карбида кремния на проводящих подложках из карбида кремния, которые в дальнейшем могут быть изготовлены в силовые устройства.
1.Спецификация эпитаксии SiC:
Предметы | Спецификация | Типичное значение |
Поли-типа | 4H | — |
Офф-ориентация | 4 град-офф | — |
<11 2_ 0> | ||
проводимость | п-типа | — |
добавка | азот | — |
Концентрация носителей | 5Э15-2Е18 см-3 | — |
Толерантность | ± 25% | ± 15% |
единообразие | 2” (50,8) <10% | 7% |
3” (76,2 мм) <20% | 10% | |
4” (100 мм) <20% | 15% | |
Диапазон толщины | 5-15 мкм | — |
Толерантность | ± 10% | ± 5% |
единообразие | 2” <5% | 2% |
3” <7% | 3% | |
4” <10% | 5% | |
Большие Дефекты Точечные | 2” <30 | 2” <15 |
3” <60 | 3” <30 | |
4” <90 | 4” <45 | |
эпи Дефекты | ≤20 см-2 | ≤10 см-2 |
Шаг с образованием сборок | ≤2.0nm (Rq) | ≤1.0nm (Rq) |
(Шероховатость) |
Исключение края 2 мм для 50,8 и 76,2 мм, исключение края 3 мм для 100,0 мм Примечания:
• Среднее значение всех точек измерения толщины и концентрации носителя (см. Стр. 5)
• Эпи-слоям N-типа <20 микрон предшествует буферный слой n-типа, 1E18, 0,5 микрон
• Не все плотности легирования доступны для всех толщин.
• Однородность: стандартное отклонение (σ) / среднее
• Любые особые требования к параметру epi по запросу.
2. Введение эпитаксии SiC
Зачем нам нужна эпитаксиальная пластина из карбида кремния?Поскольку в отличие от традиционного процесса производства кремниевых силовых устройств, силовые устройства из карбида кремния не могут быть изготовлены непосредственно из монокристаллических материалов карбида кремния. Высококачественные эпитаксиальные материалы необходимо выращивать на проводящих монокристаллических подложках, а различные устройства изготавливать на эпитаксиальных пластинах SiC.
Основной эпитаксиальной технологией для эпитаксиального роста SiC является химическое осаждение из паровой фазы (CVD), которое реализует определенную толщину и легированный карбид кремния эпитаксиальный материал посредством роста ступенчатого потока реактора эпитаксии SiC. С улучшением требований к производству силовых устройств из карбида кремния и уровней выдерживаемого напряжения эпитаксиальная пластина SiC продолжает развиваться в направлении низкого уровня дефектов и толстой эпитаксии.
В последние годы качество тонких эпитаксиальных материалов из карбида кремния (<20 мкм) постоянно улучшалось. Дефекты микротрубочек в эпитаксиальных материалах были устранены. Однако дефекты эпитаксии SiC, такие как капля, треугольник, морковь, винтовая дислокация, дислокация базисной плоскости, дефекты глубокого уровня и т. д., становятся основным фактором, влияющим на работу устройства. С развитием процесса эпитаксии SiC толщина эпитаксиального слоя увеличилась от нескольких мкм и десятков мкм в прошлом до нынешних десятков мкм и сотен мкм. Благодаря преимуществам SiC по сравнению с Si рынок эпитаксии SiC быстро растет.
Поскольку устройства из карбида кремния должны изготавливаться на эпитаксиальных материалах, практически все монокристаллические материалы из карбида кремния будут использоваться в качестве эпитаксиальной пленки SiC для выращивания эпитаксиальных материалов. Технология эпитаксиальных материалов из карбида кремния быстро развивается во всем мире, при этом максимальная эпитаксиальная толщина достигает более 250 мкм. Среди них технология эпитаксии размером 20 мкм и ниже имеет высокую зрелость. Плотность поверхностных дефектов была снижена до уровня менее 1/см2, а плотность дислокаций — со 105/см2 до 103/см2. Скорость преобразования дислокаций базовой плоскости близка к 100%, что в основном отвечает требованиям эпитаксиальных материалов для крупномасштабного производства устройств из карбида кремния.
В последние годы международная технология эпитаксиальных материалов размером 30–50 мкм также быстро развивалась, но из-за ограниченного спроса на карбидокремниевых эпитаксиальных материалах прогресс индустриализации был медленным. В настоящее время компания по индустриализации может предлагать эпитаксиальные материалы из карбида кремния партиями, включая эпитаксию Cree SiC, эпитаксию SiC PAM-XIAMEN, эпитаксию SiC Dow Corning и т. Д.
3. Методы испытаний
№1. Концентрация носителя: Чистое допирование определяется как среднее значение за период с использованием Hg-зонда CV.
№2. Толщина: Толщина определяется как среднее значение по пластине с использованием FTIR.
№ 3. Крупные точечные дефекты: микроскопия, выполненная при 100-кратном увеличении на оптическом микроскопе Olympus или аналогичном.
№4. Epi Defects Inspection или карта дефектов, выполненная с использованием оптического анализатора поверхности KLA-Tencor Candela CS20 или SICA.
№5. Ступенчатая группировка: Ступенчатая группировка и шероховатость сканируются с помощью АСМ (атомно-силовой микроскоп) на площади 10 мкм x 10 мкм.
3-1:Описание крупных точечных дефектов
Дефекты, которые имеют четкую форму для невооруженного глаза и имеют размер > 50 микрон в поперечнике. Эти особенности включают шипы, прилипшие частицы, сколы и кратеры. Крупные точечные дефекты, расстояние между которыми менее 3 мм, считаются одним дефектом.
3-2: Описание дефектов эпитаксии
Дефекты эпитаксии SiC включают включения 3C, кометные хвосты, морковки, частицы, капли кремния и падения.
4. Применение эпитаксиальной пластины SiC
Коррекция коэффициента мощности (PFC)
Фотоэлектрические инверторы и инверторы ИБП (источники бесперебойного питания)
Моторные приводы
Выход ректификации
Гибридные или электрические транспортные средства
SiC диод Шоттки с 600 В, 650 В, 1200 В, 1700 В, 3300 В.
Пожалуйста, см. Ниже подробное описание заявки по полю
Поле | Радиочастота (RF) | Устройство питания | СВЕТОДИОД |
Материал | SiLDMOS | си | GaN / Al2O3 |
GaAs | GaN / Si | GaN / Si | |
GaN / SiC | SiC / SiC | GaN / SiC | |
GaN / Si | Ga203 | / | |
устройство | GaN HEMT на основе SiC | MOSFET на основе SiC БЮТ на основе SiC IGBT на основе SiC SBD на основе SiC |
/ |
Применение | Радар, 5G | Электрические транспортные средства | Твердотельное освещение |
5. Механические пластины с эпипластами: доступны, например, для мониторинга процесса, для которого требуются пластины с низким изгибом и короблением.
150 мм 4H п-типа карбида кремния EPI Вафли
Внутренний эпислой SiC на подложке из карбида кремния
Зачем нам нужна эпитаксиальная пластина из карбида кремния?
Эпитаксиальные пластины 4H SiC
Структура SiC MOSFET Гомоэпитаксиальный на подложке SiC
Эпитаксиальная тонкая пленка карбида кремния (SiC) для детекторов