SiC Epitaxi Wafer genom Epitaxi Deposition på kiselkarbidsubstrat

SiC Epitaxy

Vi tillhandahåller anpassad tunnfilm (kiselkarbid) SiC-epitaxi på 6H eller 4H substrat för utveckling av kiselkarbidenheter. SiC epi wafer används huvudsakligen för Schottky-dioder, metalloxid-halvledarfälteffekttransistorer, junction field-effekt

Kategori: SiC Wafer Tag: SiC Epitaxi

Description

Beskrivning

SiC Epitaxi

PAM-XIAMEN tillhandahåller anpassad tunnfilm (kiselkarbid) SiC-epitaxi på 6H eller 4H substrat för utveckling av kiselkarbidenheter. SiC epi-wafer används huvudsakligen för tillverkning av 600V~3300V kraftenheter, inklusive SBD, JBS, PIN, MOSFET, JFET, BJT, GTO, IGBT, etc. Med en kiselkarbidskiva som substrat, används vanligtvis en kemisk ångavsättningsmetod (CVD) för att avsätta ett lager av enkla kristaller. Bland dem framställs SiC-epitaxi genom att odla epitaxiella lager av kiselkarbid på ledande kiselkarbidsubstrat, som kan tillverkas ytterligare till kraftenheter.

1.Specifikation av SiC-epitax:

Objekt	Specifikation	Typiskt värde
Poly-typ	4H	-
Off-orientering mot	4 deg-off	-
<11 2_ 0>	4 deg-off	-
Ledningsförmåga	n-typ	-
dopningsmedel	Kväve	-
Carrier Concentration	5E15-2E18 cm-3	-
Tolerans	± 25%	± 15%
Enhetlighet	2” (50,8 mm) < 10 %	7%
	3” (76,2 mm) < 20 %	10%
	4” (100 mm) < 20 %	15%
Tjockleksområde	5-15 μm	-
Tolerans	± 10%	± 5%
Enhetlighet	2 ”<5%	2%
	3 ”<7%	3%
	4 ”<10%	5%
Stora punktdefekter	2 ”<30	2 ”<15
	3 ”<60	3 ”<30
	4 ”<90	4 ”<45
Epi-defekter	≤20 cm-2	≤10 cm-2
Steg Bunching	≤2,0 nm (Rq)	≤1,0 nm (Rq)
(Grovhet)	≤2,0 nm (Rq)	≤1,0 nm (Rq)

2 mm kantuttag för 50,8 och 76,2 mm, 3 mm kantuttag för 100,0 mmAnmärkningar:

• Genomsnitt av alla mätpunkter för tjocklek och bärarkoncentration (se sid. 5)
• N-typ epi-lager <20 mikron föregås av n-typ, 1E18, 0,5 mikron buffertlager
• Alla dopningsdensiteter är inte tillgängliga i alla tjocklekar
• Uniformitet: standardavvikelse(σ)/medelvärde
• Eventuella särskilda krav på epi-parametern är på begäran

2. Introduktion av SiC Epitaxi

Varför behöver vi kiselkarbid epitaxial wafer?Eftersom det skiljer sig från den traditionella tillverkningsprocessen för kiselkraftanordningar, kan kiselkarbidkraftanordningar inte tillverkas direkt på enkristallmaterial av kiselkarbid. Epitaxialmaterial av hög kvalitet måste odlas på ledande enkristallsubstrat och olika enheter tillverkas på SiC-epitaxialskivan.

Den huvudsakliga epitaxialteknologin för SiC epitaxitillväxt är kemisk ångavsättning (CVD), som realiserar en viss tjocklek och dopat kiselkarbidepitaxialmaterial genom tillväxten av SiC epitaxireaktor stegflöde. Med förbättringen av tillverkningskraven för kraftenheter av kiselkarbid och motstå spänningsnivåer, fortsätter SiC epi wafer att utvecklas i riktning mot låga defekter och tjock epitaxi.

Under de senaste åren har kvaliteten på tunna epitaxiella kiselkarbidmaterial (＜20 μm) kontinuerligt förbättrats. Mikrotubulidefekterna i de epitaxiella materialen har eliminerats. Emellertid blir SiC-epitaxdefekterna, såsom droppe, triangel, morot, skruvdislokation, basalplansdislokation, djupnivådefekter, etc., den huvudsakliga faktorn som påverkar enhetens prestanda. Med utvecklingen av SiC-epitaxiprocessen har tjockleken på det epitaxiella lagret utvecklats från några μm och tiotals μm tidigare till de nuvarande tiotals μm och hundratals μm. Tack vare fördelarna med SiC framför Si, växer SiC-epitaxmarknaden snabbt.

Eftersom kiselkarbidanordningar måste tillverkas på epitaxiala material, kommer i princip alla kiselkarbidenkristallmaterial att användas som SiC-epitaxialfilm för att odla epitaxialmaterial. Tekniken för epitaxiella kiselkarbidmaterial har utvecklats snabbt internationellt, med den högsta epitaxiella tjockleken som når mer än 250 μm. Bland dem har epitaxitekniken på 20 μm och lägre en hög mognad. Ytdefektdensiteten har reducerats till mindre än 1/cm2, och dislokationsdensiteten har reducerats från 105/cm2 till 103/cm2. Dislokationsomvandlingshastigheten för basplanet är nära 100 %, vilket i princip har uppfyllt kraven för epitaxiella material för storskalig produktion av kiselkarbidanordningar.

Under de senaste åren har den internationella 30 μm ~ 50 μm epitaxial materialtekniken också mognat snabbt, men på grund av begränsningen av SiC epi-marknadens efterfrågan har industrialiseringens framsteg varit långsam. För närvarande kan industrialiseringsföretag erbjuda epitaximaterial av kiselkarbid i partier, inklusive Cree SiC epitaxi, PAM-XIAMEN SiC epitaxi, Dow Corning SiC epitaxi etc.

3.Testmetoder

Nr.1. Bärarkoncentration: Nettodoping bestäms som ett medelvärde över afer med hjälp av Hg-prob CV.
Nr.2. Tjocklek: Tjocklek bestäms som ett medelvärde över skivan med hjälp av FTIR.
Nr 3. Stora punktdefekter: Mikroskopisk inspektion utförd vid 100X, på ett Olympus optiskt mikroskop eller jämförbart.
Nr.4. Epi Defektinspektion eller defektkarta utförd under KLA-Tencor Candela CS20 Optical Surface Analyzer eller SICA.
Nr 5. Stegsamling: Stegsamling och ojämnhet skannas av AFM (atomic force microscope) på ett 10μm x10μm område

3-1: Beskrivningar av stora punktdefekter

Defekter som uppvisar en tydlig form för ögat utan hjälp och är > 50 mikron tvärs över. Dessa funktioner inkluderar spikar, vidhäftande partiklar, chips och kratrar. Stora punktfel mindre än 3 mm från varandra räknas som en defekt.

3-2: Beskrivningar av epitaxidefekter

SiC-epitaxidefekter inkluderar 3C-inneslutningar, kometsvansar, morötter, partiklar, kiseldroppar och fall.

4. Applicering av SiC epitaxial wafer

Effektfaktorkorrigering (PFC)
PV-växelriktare och UPS-växelriktare (Uninterrupted power supplies).
Motordrivningar
Utgångskorrigering
Hybrid- eller elfordon
SiC Schottky-diod med 600V, 650V, 1200V, 1700V, 3300V finns tillgänglig.

Se nedan detaljerad ansökan per fält:

Fält	Radiofrekvens (RF)	Strömenhet	LED
Material	SiLDMOS	Si	GaN / Al2O3
	GaAs	GaN / Si	GaN / Si
	GaN / SiC	SiC / SiC	GaN / SiC
	GaN / Si	Ga203	/
anordning	SiC-baserad GaN HEMT	SiC-baserad MOSFET SiC-baserad BJT SiC-baserad IGBT SiC-baserad SBD	/
Ansökan	Radar, 5G	Elfordon	Solid State-belysning