Italy LPE ၏ 200 မီလီမီတာ SIC Explaxial နည်းပညာတိုးတက်မှု

နိဒါန်း

SIC သည် si တွင် si အတွက်သာလွန်မြင့်မြတ်သောအပူချိန်တည်ငြိမ်အေးချမ်းမှု, ယနေ့လျှပ်စစ်မော်တော်ယာဉ်ခွဲစိတ်မှုစနစ်များရရှိနိုင်မှုမြင့်မားခြင်း, လည်ပတ်မှုပိုမိုမြင့်မားသောအပူချိန်မြင့်မားခြင်းနှင့်စွမ်းအင်ဆောင် od ာင်း field field field field above) နှင့်အပူခံနိုင်ရည်များကြောင့်လျှပ်စစ်မော်တော်ယာဉ်ခွဲစိတ်မှုစနစ်များရရှိနိုင်မှုကိုသိသိသာသာတိုးတက်လာသည်။ Sic-based power devices များအတွက်စျေးကွက်သည်လွန်ခဲ့သောနှစ်အနည်းငယ်အတွင်းအလွန်လျင်မြန်စွာကြီးထွားလာသည်။ ထို့ကြောင့်အရည်အသွေးမြင့်မားသော, ချို့ယွင်းချက်ရှိသော,

လွန်ခဲ့သောဆယ်စုနှစ်အနည်းငယ်အတွင်းမှာ 4h-Sic အလွှာပေးသွင်းသူများသည် 2 လက်မအရွယ်မှ 150 မီလီမီတာအထိရှိသောကစားသမားများနှင့်အချင်းတို့အားချဲ့ထွင်နိုင်ခဲ့သည်။ ယနေ့ SIC ကိရိယာများအတွက်ခေတ်ရေစီးကြောင်းအရွယ်အစားမှာ 150 မီလီမီတာရှိပြီးတစ်ယူနစ်စက်တစ်ခုစီအတွက်ထုတ်လုပ်မှုကုန်ကျစရိတ်ကိုလျှော့ချရန်အချို့သောကိရိယာထုတ်လုပ်သူများသည် 200 မီလီမီတာအကွက်များတည်ထောင်ခြင်း၏အစောပိုင်းအဆင့်များ၌ရှိသည်။ ဤရည်မှန်းချက်အောင်မြင်ရန်စီးပွားဖြစ်ရရှိနိုင်သော SIC Esterxy ကိုထုတ်လုပ်နိုင်သည့်အနေဖြင့်ယူနီဖောင်းလုပ်ခြင်းကိုပြုလုပ်နိုင်ခြင်းမှာအလွန်အမင်းလိုချင်သည်။ ထို့ကြောင့်ကောင်းမွန်သောအရည်အသွေး 200 မီလီမီတာ SIC အလွှာများရရှိပြီးနောက်နောက်ထပ်စိန်ခေါ်မှုမှာဤအလွှာများပေါ်တွင်အရည်အသွေးမြင့် egadaxial တိုးတက်မှုနှုန်းကိုလုပ်ဆောင်ရန်ဖြစ်သည်။ LPE သည်အလျားလိုက် cystal cystal hot-wall ကိုအပြည့်အဝဒီဇိုင်းရေးဆွဲထားသော CVD ဓာတ်ပေါင်းဖိုအပြည့်အစုံကိုအပြည့်အဝတပ်ဆင်ထားပြီးတည်ဆောက်ခဲ့သည်။ ဤတွင်ကျွန်ုပ်တို့သည်၎င်း၏စွမ်းဆောင်ရည်ကို 150 မီလီမီတာ 4h-Sic Estagaxy နှင့် 200mm Emiwafers အပေါ်ပဏာမရလဒ်များပြသသည်။

ရလဒ်နှင့်ဆွေးနွေးခြင်း

Pe 1O8 သည် 200 မီလီယံ Sic wafers အထိလုပ်ဆောင်ရန်ဒီဇိုင်းပြုလုပ်ထားသောအလိုအလျောက် Cassette to-Cassette System ဖြစ်သည်။ ထိုပုံစံကို 150 နှင့် 200 မီလီမီတာအကြား switched နိုင်ပြီးကိရိယာတန်ချိန်ကိုလျှော့ချနိုင်သည်။ အပူအဆင့်ဆင့်လျှော့ချခြင်းသည်ကုန်ထုတ်စွမ်းအားကိုတိုးပွားစေသည်။ ထိရောက်သောနှင့်ကုန်ကျစရိတ် - အပြိုင်အဆိုင်ပါ 0 င်သည့် 0 န်ထမ်းဆိုင်ရာအပြိုင်အဆိုင်ဖြစ်စဉ်ကိုသေချာစေရန်အဓိကအချက်သုံးချက်ကိုတင်ပြရန်အချက်သုံးချက် (1) အစာရှောင်ခြင်း, Pe 1O8 တွင်ဂလူးစ်၏အစုလိုက်အပြုံလိုက်နှင့်အလိုအလျောက်တင်ခြင်း / ချခြင်းစနစ်သည် 75 မိနစ်ထက်နည်းသောစံနှုန်းကိုပြီးစီးရန်ခွင့်ပြုသည်။ အလိုအလျောက်စနစ်သည်မြင့်မားသောအပူချိန်တွင်တင် / ချခြင်းကိုခွင့်ပြုသည်။ ရလဒ်အနေဖြင့်အပူနှင့်အအေးကာလနှစ်မျိုးစလုံးသည်မုန့်ဖုတ်ခြေလှမ်းကိုနှိမ်နင်းနေစဉ်တွင်တိုတောင်းသည်။ ထိုကဲ့သို့သောစံပြအခြေအနေများသည်အမှန်တကယ် undoped ပစ္စည်း၏ကြီးထွားမှုကိုခွင့်ပြုသည်။

ပစ္စည်းကိရိယာများနှင့်၎င်း၏ရုပ်သံလိုင်းဆေးထိုးစနစ်ဖြင့်ဆေးထိုးဆေး 0 င်မှုစနစ်သည် doping နှင့်အထူညီလာခံနှစ်ခုလုံးတွင်စွယ်စုံဖြင့်ပေါင်းစပ်ထားသောစနစ်တစ်ခုကိုဖြစ်ပေါ်စေသည်။ 150 မီလီမီတာနှင့် 200 မီလီမီတာအလွှာပုံစံများနှင့်နှိုင်းယှဉ်နိုင်သောဓာတ်ငွေ့စီးဆင်းမှုနှင့်အပူချိန်တစ်မျိုးလုံးကိုသေချာစေရန်ကွန်ပျူတာအရည် dynamics (CFD) Simulats ကို အသုံးပြု. ဖျော်ဖြေခဲ့သည်။ ပုံ 1 မှာပြထားတဲ့အတိုင်းဒီလိုထိုးသွင်းတဲ့စနစ်ဟာဓာတ်ငွေ့ဓာတ်ငွေ့ကိုငွေစက္ကူများရဲ့အလယ်ပိုင်းနဲ့နှစ် ဦး နှစ်ဖက်အပိုင်းတွေမှာတူညီစွာရောနှောထားတယ်။ ဓာတ်ငွေ့ရောစပ်ခြင်းစနစ်သည်ဒေသအလိုက်ဖြန့်ဝေထားသောသဘာဝဓာတ်ငွေ့ဓာတုဗေဒအပြောင်းအလဲကိုပြုလုပ်နိုင်သည်။

ပုံ 1 simulated ဓာတ်ငွေ့အလျင်ပမာဏ (ထိပ်) နှင့်ဓာတ်ငွေ့အပူချိန် (ထိပ်) နှင့်ဓာတ်ငွေ့အပူချိန် (အောက်) နှင့်ဓာတ်ငွေ့အပူချိန် (အောက်ခြေ) အလွှာအထက် 10 မီလီမီတာအထက်တွင်တည်ရှိသည်။

အခြားအသွင်အပြင်များမှာစွမ်းဆောင်ရည်ကိုချောမွေ့စေရန်နှင့်အပူချိန်ထိန်းချုပ်မှုအတွက်အလှည့်ကျမြန်နှုန်းကိုတိုက်ရိုက်တိုင်းတာရန်နှင့်အပူချိန်ထိန်းချုပ်မှုအတွက် PIB အသစ်ကိုတိုက်ရိုက်တိုင်းတာရန်အတွက် algorithm ကိုအသုံးပြုသော ALGORMAMM ကိုအသုံးပြုသောအခြားအသွင်အပြင်များ၌တိုးတက်လာသောသဘာဝလည်ပတ်မှုစနစ်တစ်ခုပါဝင်သည်။ Estitaxy လုပ်ငန်းစဉ် parameters တွေကို။ N-type 4H-Sic Explaxial Change တိုးတက်မှုဖြစ်စဉ်ကိုရှေ့ပြေးပုံစံအခန်းတွင်တီထွင်ခဲ့သည်။ Trichlorosilane နှင့် Ethylene ကိုဆီလီကွန်နှင့်ကာဗွန်အက်တမ်များအတွက်ရှေ့ပြေးအဖြစ်အသုံးပြုခဲ့သည်။ H2 ကိုလေယာဉ်တင်သင်္ဘောဓာတ်ငွေ့နှင့်နိုက်ထရိုဂျင်ကို N-type doping အတွက်အသုံးပြုခဲ့သည်။ SI-SI-FIADICAL 150MM SIC SIC အလွှာနှင့်သုတေသနအဆင့် 200 မီဒီယာ sic အလွှာများ6.5μmအထူ 1 × 1016cm-3 n-dopilers 4h-Sic Epilayers ။ မြင့်မားသောအပူချိန်တွင် H2 စီးဆင်းမှုကို အသုံးပြု. setstrate မျက်နှာပြင်ကို Situ တွင်စွဲကိုင်ထားသည်။ ဤခံနိုင်ရည်အဆင့်အပြီးတွင် N-type Buffer Layer သည်အနိမ့်ကြီးထွားမှုနှုန်းနိမ့်ကျခြင်းနှင့်ချောမွေ့သောအလွှာကိုပြင်ဆင်ရန်အနိမ့် c / si အချိုးအစားကိုအသုံးပြုသည်။ မြင့်မားသောတိုးတက်မှုနှုန်းနှင့်အတူတက်ကြွသောအလွှာ (30 μm / h) နှင့်အတူတက်ကြွသောအလွှာ (30 μm / H) တွင်တက်ကြွသောအလွှာ (30 μm / h) ကိုအသုံးပြုသည်။ ထို့နောက်တီထွင်ထုတ်လုပ်နိုင်သည့်လုပ်ငန်းစဉ်ကို St ၏ဆွီဒင်အဆောက်အအုံတွင်တပ်ဆင်ထားသော Pe 1O8 ဓာတ်ပေါင်းဖိုကိုထည့်သွင်းထားသည်။ အလားတူလုပ်ငန်းစဉ် parameters တွေကိုနှင့်သဘာဝဓာတ်ငွေ့ဖြန့်ဖြူးမှုကို 150 မီလီမီတာနှင့် 200 မီလီမီတာနမူနာများတွင်အသုံးပြုခဲ့သည်။ MM အလွှာအရေအတွက်အကန့်အသတ်ရှိသောကြောင့်ကြီးထွားမှုဆိုင်ရာ parameters တွေကို parameters တွေကိုရွှေ့ဆိုင်းထားတာကိုရွှေ့ဆိုင်းလိုက်တယ်။

နမူနာများ၏ သိသာထင်ရှားသော အထူနှင့် တားမြစ်ဆေး၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို FTIR နှင့် CV ပြဒါးစစ်ဆေးခြင်းတို့ဖြင့် အသီးသီး အကဲဖြတ်ခဲ့ပါသည်။ မျက်နှာပြင်ပုံသဏ္ဍာန်ကို Nomarski differential interference contrast (NDIC) microscopy ဖြင့် စုံစမ်းစစ်ဆေးခဲ့ပြီး epilayers များ၏ ချို့ယွင်းချက်သိပ်သည်းမှုကို Candela မှ တိုင်းတာခဲ့ပါသည်။ ပဏာမရလဒ်များ။ ရှေ့ပြေးပုံစံအခန်းတွင် လုပ်ဆောင်ခဲ့သော 150 မီလီမီတာ နှင့် 200 မီလီမီတာ အထူတူညီမှု၏ ကနဦးရလဒ်များကို ပုံ 2 တွင်ပြသထားသည်။ အလွှာများသည် 150 မီလီမီတာနှင့် 200 မီလီမီတာ မျက်နှာပြင်တစ်လျှောက် အထူကွဲများ ( σ/ ဆိုလိုရင်း၊ 0.4% နှင့် 1.4% အသီးသီး၊ နှင့် doping ကွဲပြားမှုများ (σ-mean) 1.1% နှင့် 5.6% အထိနိမ့်သည်။ ပင်ကိုယ်ဆေးဆိုးခြင်းတန်ဖိုးများသည် ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် 1×1014 cm-3 ဖြစ်သည်။

ပုံ 2 အထူနှင့် 200 မီလီမီတာနှင့် 150 မီလီမီတာ epiwafafers ၏အထူနှင့် doping profile များ။

လုပ်ငန်းစဉ်၏ထပ်ခါတလဲလဲကြိုးစားမှုကို run-to-to-run valriations များကိုနှိုင်းယှဉ်ခြင်းဖြင့်စုံစမ်းစစ်ဆေးခဲ့သည်။ ပုံ 3 တွင်ပြထားတဲ့အတိုင်း 200mm process process ရလဒ်အသစ်သည်ယခင်က 150 မီလီမီတာတွင် 10 မီလီမီတာတွင်ရရှိသောရလဒ်များနှင့်နှိုင်းယှဉ်နိုင်သည်။

ပုံ 3 အလွှာအလိုက် အထူနှင့် 200 မီလီမီတာ နမူနာအခန်း (အပေါ်ပိုင်း) နှင့် PE1O6 (အောက်ခြေ) မှ ဖန်တီးပြုလုပ်ထားသော ခေတ်မီနမူနာ 200 မီလီမီတာ နမူနာပုံစံ၏ အလွှာအလိုက် အထူနှင့် မူးယစ်ဆေးဝါး တူညီမှု။

နမူနာများ၏ မျက်နှာပြင်ပုံသဏ္ဍာန်နှင့် ပတ်သက်၍ NDIC အဏုစကုပ်သည် အဏုကြည့်နိုင်သော အကွာအဝေးအောက် ချောမွေ့သော မျက်နှာပြင်ကို အတည်ပြုခဲ့သည်။ PE1O8 ရလဒ်များ။ ထို့နောက် လုပ်ငန်းစဉ်ကို PE1O8 ဓာတ်ပေါင်းဖိုသို့ လွှဲပြောင်းခဲ့သည်။ 200mm epiwafers များ၏ အထူနှင့် မူးယစ်ဆေးဝါး တူညီမှုကို ပုံ 4 တွင် ပြထားသည်။ အရေပြားအောက်လွှာ မျက်နှာပြင်တစ်လျှောက် အထူနှင့် မူးယစ်ဆေးဝါး အမျိုးအစားများ (σ/mean) 2.1% နှင့် 3.3% အသီးသီး ကြီးထွားလာပါသည်။

ပုံ 4 PE1O8 ဓာတ်ပေါင်းဖိုရှိ 200mm epiwafer ၏ အထူနှင့် မူးယစ်ဆေးဝါးပရိုဖိုင်။

Estitaxially Grawning Wafers ၏ချို့ယွင်းချက်သိပ်သည်းဆကိုစုံစမ်းစစ်ဆေးရန် Candela ကိုအသုံးပြုခဲ့သည်။ ကိန်းဂဏန်းမှာပြထားတဲ့အတိုင်း။ စုစုပေါင်းချွတ်ယွင်းမှုသိပ်သည်းမှု 5 ခုသည် 1.43 စင်တီမီတာနှင့် 3.06 စင်တီမီတာအထိနိမ့်ကျပြီး 150 မီလီမီတာနှင့် 200 မီလီမီတာနမူနာများတွင်ရရှိခဲ့သည်။ ထို့ကြောင့်ရရှိနိုင်သည့် area ရိယာ (Tua) သည် Egitaxy တွင် 97% နှင့် 200 မီလီမီတာနှင့် 200 မီလီမီတာနှင့် 200 မီလီမီတာနှင့် 200mm နမူနာများအတွက် 97% နှင့် 92% ရှိသည်။ ဤရလဒ်များကိုအနည်းငယ်ပြေးပြီးနောက်မှသာအောင်မြင်ခဲ့ပြီးလုပ်ငန်းစဉ် parameters များကိုညှိနှိုင်းခြင်းဖြင့်ပိုမိုတိုးတက်ကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်သင့်သည်။

ပုံ 5 PE1O8 ဖြင့် စိုက်ပျိုးထားသော 6µm အထူ 200mm (ဘယ်) နှင့် 150mm (ညာဘက်) ရှိသော Candela ချို့ယွင်းချက်မြေပုံများ။

နိဂုံး

ဤစာတမ်းတွင် အသစ်ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသော PE1O8 နံရံပူ CVD ဓာတ်ပေါင်းဖိုနှင့် 200mm အလွှာများတွင် တူညီသော 4H-SiC epitaxy လုပ်ဆောင်နိုင်စွမ်းကို တင်ပြထားပါသည်။ 200mm ရှိ ပဏာမရလဒ်များသည် နမူနာမျက်နှာပြင်တစ်လျှောက် အထူကွဲလွဲမှုများ 2.1% နည်းပါးပြီး နမူနာမျက်နှာပြင်တစ်လျှောက် 3.3% နိမ့်သော မူးယစ်ဆေးဝါးသုံးစွဲမှု ကွဲပြားမှုများနှင့်အတူ အလွန်အလားအလာကောင်းပါသည်။ epitaxy ကို တွက်ချက်ပြီးနောက် TUA သည် 150mm နှင့် 200mm နမူနာများအတွက် 97% နှင့် 92% အသီးသီးဖြစ်ပြီး 200mm အတွက် TUA သည် ပိုမိုမြင့်မားသော အလွှာအရည်အသွေးဖြင့် အနာဂတ်တွင် တိုးတက်မည်ဟု ခန့်မှန်းရပါသည်။ ဤနေရာတွင် တင်ပြထားသော 200mm အလွှာရှိ ရလဒ်များသည် စမ်းသပ်မှု အစုံအလင်ပေါ်တွင် အခြေခံထားသည် ဟု ယူဆပါက၊ 150mm နမူနာများတွင် ခေတ်မီပြီးသား ရလဒ်များနှင့် နီးစပ်နေပြီဖြစ်သည့် ရလဒ်များကို ပိုမိုတိုးတက်ကောင်းမွန်အောင် လုပ်ဆောင်နိုင်မည်ဟု ယုံကြည်ပါသည်။ ကြီးထွားမှုဘောင်များကို ကောင်းစွာချိန်ညှိခြင်း။