substrates Silicon carbide (SiC) ມີຂໍ້ບົກພ່ອງຈໍານວນຫລາຍທີ່ປ້ອງກັນການປຸງແຕ່ງໂດຍກົງ. ເພື່ອສ້າງ wafers ຊິບ, ຮູບເງົາໄປເຊຍຕາດຽວສະເພາະຕ້ອງໄດ້ຮັບການປູກຢູ່ໃນ substrate SiC ຜ່ານຂະບວນການ epitaxial. ຮູບເງົານີ້ແມ່ນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກເປັນຊັ້ນ epitaxial. ອຸປະກອນ SiC ເກືອບທັງຫມົດແມ່ນຮັບຮູ້ຢູ່ໃນວັດສະດຸ epitaxial, ແລະວັດສະດຸ homoepitaxial SiC ທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງເປັນພື້ນຖານສໍາລັບການພັດທະນາອຸປະກອນ SiC. ການປະຕິບັດຂອງວັດສະດຸ epitaxial ໂດຍກົງກໍານົດການປະຕິບັດຂອງອຸປະກອນ SiC.
ອຸປະກອນ SiC ໃນປັດຈຸບັນສູງແລະຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືສູງກໍານົດຄວາມຕ້ອງການທີ່ເຂັ້ມງວດກ່ຽວກັບ morphology ດ້ານ, ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຂໍ້ບົກຜ່ອງ, ຄວາມເປັນປົກກະຕິຂອງ doping, ແລະຄວາມເປັນເອກະພາບຂອງຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ.epitaxialວັດສະດຸ. ການບັນລຸຂະຫນາດໃຫຍ່, ຄວາມຫນາແຫນ້ນຕ່ໍາ, ແລະຄວາມສອດຄ່ອງສູງ SiC epitaxy ໄດ້ກາຍເປັນທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບການພັດທະນາຂອງອຸດສາຫະກໍາ SiC.
ການຜະລິດ SiC epitaxy ທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງແມ່ນອີງໃສ່ຂະບວນການແລະອຸປະກອນທີ່ກ້າວຫນ້າ. ໃນປັດຈຸບັນ, ວິທີການທີ່ໃຊ້ກັນຢ່າງກວ້າງຂວາງທີ່ສຸດສໍາລັບການຂະຫຍາຍຕົວຂອງ SiC epitaxial ແມ່ນການປ່ອຍອາຍພິດທາງເຄມີ (CVD).CVD ສະຫນອງການຄວບຄຸມທີ່ຊັດເຈນກ່ຽວກັບຄວາມຫນາຂອງຮູບເງົາ epitaxial ແລະຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງ doping, ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຂໍ້ບົກພ່ອງຕ່ໍາ, ອັດຕາການເຕີບໂຕປານກາງ, ແລະການຄວບຄຸມຂະບວນການອັດຕະໂນມັດ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນເຕັກໂນໂລຢີທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກການຄ້າທີ່ປະສົບຜົນສໍາເລັດ.
SiC CVD epitaxyໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຈະໃຊ້ອຸປະກອນ CVD ຝາຮ້ອນ ຫຼືຝາອຸ່ນ. ອຸນຫະພູມການຂະຫຍາຍຕົວສູງ (1500–1700°C) ຮັບປະກັນການຕໍ່ເນື່ອງຂອງຮູບແບບ crystalline 4H-SiC. ໂດຍອີງໃສ່ຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງທິດທາງການໄຫຼຂອງອາຍແກັສແລະຫນ້າດິນ substrate, ຫ້ອງຕິກິຣິຍາຂອງລະບົບ CVD ເຫຼົ່ານີ້ສາມາດຖືກຈັດປະເພດເປັນໂຄງສ້າງແນວນອນແລະແນວຕັ້ງ.
ຄຸນນະພາບຂອງ SiC epitaxial furnaces ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຕັດສິນໃນສາມດ້ານ: ປະສິດທິພາບການຂະຫຍາຍຕົວຂອງ epitaxial (ລວມທັງຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຄວາມຫນາແຫນ້ນ, ຄວາມສອດຄ່ອງ doping, ອັດຕາການຜິດປົກກະຕິ, ແລະອັດຕາການຂະຫຍາຍຕົວ), ການປະຕິບັດອຸນຫະພູມຂອງອຸປະກອນ (ລວມທັງອັດຕາການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ / ຄວາມເຢັນ, ອຸນຫະພູມສູງສຸດ, ແລະຄວາມສອດຄ່ອງຂອງອຸນຫະພູມ. ), ແລະປະສິດທິພາບຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ (ລວມທັງລາຄາຫົວຫນ່ວຍແລະກໍາລັງການຜະລິດ).
ຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງສາມປະເພດຂອງ SiC Epitaxial Growth Furnaces
1. Hot-wall Horizontal CVD ລະບົບ:
-ຄຸນສົມບັດ:ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວມີລະບົບການຂະຫຍາຍຕົວຂະຫນາດໃຫຍ່ wafer ດຽວທີ່ຂັບເຄື່ອນໂດຍການຫມຸນອາຍແກັສ floatation, ການບັນລຸການວັດແທກ intra-wafer ທີ່ດີເລີດ.
- ຕົວແທນຕົວແບບ:Pe1O6 ຂອງ LPE, ສາມາດໂຫຼດ wafer ອັດຕະໂນມັດທີ່ 900 ° C. ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກສໍາລັບອັດຕາການເຕີບໂຕສູງ, ຮອບວຽນ epitaxial ສັ້ນ, ແລະການສອດຄ່ອງ intra-wafer ແລະການປະຕິບັດລະຫວ່າງກັນ.
-ການປະຕິບັດ:ສໍາລັບ 4-6 ນິ້ວ 4H-SiC wafers epitaxial ທີ່ມີຄວາມຫນາ ≤30μm, ມັນບັນລຸຄວາມຫນາ intra-wafer ບໍ່ເປັນເອກະພາບ ≤2%, ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງ doping ບໍ່ເປັນເອກະພາບ ≤5%, ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຂໍ້ບົກພ່ອງດ້ານ ≤1 cm-², ແລະບໍ່ມີຂໍ້ບົກພ່ອງ. ພື້ນທີ່ (2mm × 2mm cell) ≥90%.
-ຜູ້ຜະລິດພາຍໃນ: ບໍລິສັດເຊັ່ນ: Jingsheng Mechatronics, CETC 48, North Huachuang, ແລະ Nasset Intelligent ໄດ້ພັດທະນາອຸປະກອນ SiC epitaxial ດຽວ wafer ທີ່ຄ້າຍຄືກັນກັບການຜະລິດຂະຫນາດ.
2. ລະບົບ Warm-wall Planetary CVD:
-ຄຸນສົມບັດ:ໃຊ້ພື້ນຖານການຈັດວາງຂອງດາວເຄາະສໍາລັບການຂະຫຍາຍຕົວຫຼາຍ wafer ຕໍ່ batch, ປັບປຸງປະສິດທິພາບຜົນຜະລິດຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.
-ຕົວແບບຕົວແທນ:Aixtron ຂອງ AIXG5WWC (8x150mm) ແລະ G10-SiC (9x150mm ຫຼື 6x200mm).
-ການປະຕິບັດ:ສໍາລັບ 6 ນິ້ວ 4H-SiC wafers epitaxial ທີ່ມີຄວາມຫນາ ≤10μm, ມັນບັນລຸຄວາມຫນາແຫນ້ນລະຫວ່າງ wafer deviation ± 2.5%, ຄວາມຫນາ intra-wafer ບໍ່ເປັນເອກະພາບ 2%, inter-wafer doping ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນ deviation ±5%, ແລະ doping intra-wafer ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນບໍ່ເປັນເອກະພາບ <2%.
-ສິ່ງທ້າທາຍ:ການຮັບຮອງເອົາຢ່າງຈໍາກັດໃນຕະຫຼາດພາຍໃນເນື່ອງຈາກການຂາດຂໍ້ມູນການຜະລິດ batch, ອຸປະສັກດ້ານວິຊາການໃນການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມແລະການໄຫຼເຂົ້າພາກສະຫນາມ, ແລະ R&D ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໂດຍບໍ່ມີການປະຕິບັດຂະຫນາດໃຫຍ່.
3. ລະບົບ CVD ເຄິ່ງຮ້ອນ-ກຳແພງ:
- ຄຸນສົມບັດ:ນໍາໃຊ້ການຊ່ວຍເຫຼືອດ້ານກົນຈັກພາຍນອກສໍາລັບການຫມຸນ substrate ຄວາມໄວສູງ, ການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຫນາຂອງຊັ້ນຊາຍແດນແລະການປັບປຸງອັດຕາການຂະຫຍາຍຕົວ epitaxial, ມີຂໍ້ດີປະກົດຂຶ້ນໃນການຄວບຄຸມຂໍ້ບົກພ່ອງ.
- ຕົວແທນຕົວແບບ:Nuflare's single-wafer EPIREVOS6 ແລະ EPIREVOS8.
-ການປະຕິບັດ:ບັນລຸອັດຕາການຂະຫຍາຍຕົວຫຼາຍກວ່າ 50μm / h, ການຄວບຄຸມຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພື້ນຜິວຕ່ໍາກວ່າ 0.1 cm-², ແລະຄວາມຫນາ intra-wafer ແລະຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງ doping ບໍ່ເປັນເອກະພາບຂອງ 1% ແລະ 2.6%, ຕາມລໍາດັບ.
-ການພັດທະນາພາຍໃນປະເທດ:ບໍລິສັດເຊັ່ນ Xingsandai ແລະ Jingsheng Mechatronics ໄດ້ອອກແບບອຸປະກອນທີ່ຄ້າຍຄືກັນແຕ່ບໍ່ໄດ້ບັນລຸການນໍາໃຊ້ຂະຫນາດໃຫຍ່.
ສະຫຼຸບ
ແຕ່ລະສາມປະເພດໂຄງສ້າງຂອງອຸປະກອນການຂະຫຍາຍຕົວ epitaxial SiC ມີລັກສະນະທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະຄອບຄອງຕະຫຼາດສະເພາະໂດຍອີງໃສ່ຄວາມຕ້ອງການຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ. Hot-wall horizontal CVD ສະຫນອງອັດຕາການຂະຫຍາຍຕົວໄວທີ່ສຸດແລະມີຄຸນນະພາບທີ່ສົມດູນແລະຄວາມເປັນເອກະພາບແຕ່ມີປະສິດທິພາບການຜະລິດຕ່ໍາຍ້ອນການປຸງແຕ່ງ wafer ດຽວ. Warm-wall planetary CVD ເສີມຂະຫຍາຍປະສິດທິພາບການຜະລິດຢ່າງຫຼວງຫຼາຍແຕ່ປະເຊີນກັບສິ່ງທ້າທາຍໃນການຄວບຄຸມຄວາມສອດຄ່ອງຫຼາຍ wafer. Quasi-hot-wall vertical CVD ດີເລີດໃນການຄວບຄຸມຂໍ້ບົກພ່ອງທີ່ມີໂຄງສ້າງທີ່ສັບສົນແລະຕ້ອງການການບໍາລຸງຮັກສາຢ່າງກວ້າງຂວາງແລະປະສົບການການດໍາເນີນງານ.
ໃນຂະນະທີ່ອຸດສາຫະກໍາພັດທະນາ, ການເພີ່ມປະສິດທິພາບແລະການຍົກລະດັບແບບຊ້ໍາຊ້ອນໃນໂຄງສ້າງອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ຈະນໍາໄປສູ່ການປັບຕົວທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ, ມີບົດບາດສໍາຄັນໃນການຕອບສະຫນອງຂໍ້ກໍາຫນົດ wafer epitaxial ທີ່ມີຄວາມຫລາກຫລາຍສໍາລັບຄວາມຕ້ອງການຄວາມຫນາແລະຂໍ້ບົກພ່ອງ.
ຂໍ້ດີແລະຂໍ້ເສຍຂອງ furnaces ການຂະຫຍາຍຕົວ SiC Epitaxial ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ
| ປະເພດເຕົາ | ຂໍ້ດີ | ຂໍ້ເສຍ | ຜູ້ຕາງຫນ້າຜູ້ຜະລິດ |
| Hot-wall Horizontal CVD | ອັດຕາການເຕີບໂຕໄວ, ໂຄງປະກອບການງ່າຍດາຍ, ບໍາລຸງຮັກສາງ່າຍ | ວົງຈອນການບໍາລຸງຮັກສາສັ້ນ | LPE (ອິຕາລີ), TEL (ຍີ່ປຸ່ນ) |
| Warm-wall Planetary CVD | ຄວາມສາມາດໃນການຜະລິດສູງ, ມີປະສິດທິພາບ | ໂຄງປະກອບການສະລັບສັບຊ້ອນ, ການຄວບຄຸມຄວາມສອດຄ່ອງມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກ | Aixtron (ເຢຍລະມັນ) |
| CVD ເຄິ່ງຮ້ອນ-ຝາແນວຕັ້ງ | ການຄວບຄຸມຂໍ້ບົກພ່ອງທີ່ດີເລີດ, ວົງຈອນການບໍາລຸງຮັກສາຍາວ | ໂຄງປະກອບການສະລັບສັບຊ້ອນ, ຍາກທີ່ຈະຮັກສາ | Nuflare (ຍີ່ປຸ່ນ) |
ດ້ວຍການພັດທະນາອຸດສາຫະກໍາຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ອຸປະກອນທັງສາມປະເພດນີ້ຈະຖືກປັບປຸງແລະປັບປຸງໂຄງສ້າງແບບຊ້ໍາຊ້ອນ, ນໍາໄປສູ່ການຕັ້ງຄ່າທີ່ຫລອມໂລຫະຫຼາຍຂຶ້ນທີ່ກົງກັບຂໍ້ກໍານົດຂອງ wafer epitaxial ຕ່າງໆສໍາລັບຄວາມຫນາແລະຂໍ້ບົກພ່ອງ.
ເວລາປະກາດ: ກໍລະກົດ-19-2024