Исследования эпитаксиальной технологии карбида кремния

Исследования эпитаксиальной технологии карбида кремния

Поскольку процесс изготовления отличается от традиционных, силовое устройство SiC не может быть изготовлено непосредственно намонокристаллические материалы SiC. Обязательно выращивание качественных эпитаксиальных материалов на проводящей монокристаллической подложке для изготовления различных устройств на эпитаксиальных слоях.

SiC обычно использует метод PVT с температурой до 2000 ℃. Из-за относительно длительного цикла обработки и низкой производительности стоимость подложки SiC очень высока.

Эпитаксиальный процесс SiCоблаткапочти такой же, как у кремния, за исключением другой температуры и конструкции устройства.

Что касается изготовления устройств, процесс производства устройств отличается от процесса производства кремния из-за особенностей материала, и применяется высокотемпературная технология, включая высокотемпературную ионную имплантацию, высокотемпературное окисление и высокотемпературный отжиг.

Эпитаксиальная технология очень важна для всей отрасли, потому что в настоящее время все устройства в основном изготавливаются на эпитаксиальных слоях, и качество эпитаксиальных слоев играет жизненно важную роль в работе устройств. Однако на качество эпитаксиальных слоев также влияет обработка кристаллов и подложек как промежуточного звена, играющего решающую роль в промышленном развитии.

Ключевые параметры эпитаксиальной пластины SiC

Наиболее основные и критические параметрыЭпитаксиальные материалы SiCуказаны однородность толщины и концентрация легирующей примеси.

Фактически эпитаксиальные параметры, о которых мы говорим, в основном определяются конструкцией приборов. Например, устройства с разными уровнями напряжения обычно имеют разные эпитаксиальные параметры.

Вообще говоря, толщина эпитаксии обычно составляет 6 мкм для устройств с напряжением всего 600 В, в то время как толщина может увеличиваться до 10–15 мкм для устройств со средним напряжением от 1200 до 1700 В. Если напряжение превышает 10 000 В, толщина может достигать более 100 мкм. Следовательно, толщина эпитаксии увеличивается с ростом уровня напряжения. Очень сложно изготовить высококачественные эпитаксиальные пластины, особенно в области высоких напряжений. Например, контроль дефектов настолько важен, что на самом деле это очень большая проблема.

Эпитаксиальные дефекты SiC обычно включают фатальные и нефатальные:

Неустранимые дефекты, такие как треугольные дефекты и потеки, могут повлиять на все типы устройств, включая диоды, полевые МОП-транзисторы и биполярные устройства, особенно на напряжение пробоя, которое может быть снижено на 20% или даже упасть до 90%.

Нефатальные дефекты, такие как TSD и TED, могут не влиять на диод, однако срок службы МОП и биполярных устройств может сократиться или может повлиять на квалификационную скорость обработки устройства из-за утечки тока.

Три способа контроля эпитаксиальных дефектов SiC: 1. Тщательно выбирать материалы подложки SiC; 2. Подбор и локализация оборудования; 3. Технология обработки.

 

 

 

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

Поделиться этой записью