Silicon Carbide Epitaxial Growth Equipment တွင် အကောင်းဆုံးနှင့် ဘာသာပြန်ထားသော အကြောင်းအရာ

ဆီလီကွန်ကာဗိုက် (SiC) အလွှာများတွင် တိုက်ရိုက်လုပ်ဆောင်ခြင်းကို ဟန့်တားသော ချို့ယွင်းချက်များစွာရှိသည်။ ချစ်ပ်ပြားများကို ဖန်တီးရန်အတွက်၊ တိကျသောတစ်ခုတည်းသောသလင်းကျောက်ဖလင်ကို SiC အလွှာပေါ်တွင် epitaxial လုပ်ငန်းစဉ်ဖြင့် စိုက်ပျိုးရပါမည်။ ဤရုပ်ရှင်ကို epitaxial အလွှာဟုခေါ်သည်။ SiC စက်ပစ္စည်းအားလုံးနီးပါးကို epitaxial ပစ္စည်းများပေါ်တွင် နားလည်ထားပြီး အရည်အသွေးမြင့် homoepitaxial SiC ပစ္စည်းများသည် SiC စက်ပစ္စည်းဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုအတွက် အခြေခံအုတ်မြစ်ဖြစ်သည်။ epitaxial ပစ္စည်းများ၏စွမ်းဆောင်ရည်သည် SiC ကိရိယာများ၏စွမ်းဆောင်ရည်ကိုတိုက်ရိုက်ဆုံးဖြတ်သည်။

လက်ရှိ မြင့်မားပြီး ယုံကြည်စိတ်ချရသော SiC ကိရိယာများသည် မျက်နှာပြင် ရုပ်ပုံသဏ္ဍာန်၊ ချို့ယွင်းချက်သိပ်သည်းဆ၊ ဓာတုဗေဒပစ္စည်း တူညီမှုနှင့် အထူတူညီမှုတို့အပေါ် တင်းကြပ်သော လိုအပ်ချက်များကို ပြဌာန်းထားသည်။epitaxialပစ္စည်းများ။ ကြီးမားသောအရွယ်အစား၊ ချို့ယွင်းချက်နည်းပါးသောသိပ်သည်းဆနှင့် တူညီသော SiC epitaxy ကိုရရှိခြင်းသည် SiC စက်မှုလုပ်ငန်းဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုအတွက် အရေးပါလာပါသည်။

အရည်အသွေးမြင့် SiC epitaxy ထုတ်လုပ်ခြင်းသည် အဆင့်မြင့် လုပ်ငန်းစဉ်များနှင့် စက်ကိရိယာများပေါ်တွင် မူတည်သည်။ လက်ရှိတွင် SiC epitaxial ကြီးထွားမှုအတွက် အသုံးများဆုံးနည်းလမ်းဖြစ်သည်။Chemical Vapor Deposition (CVD)။CVD သည် epitaxial ရုပ်ရှင်အထူနှင့် doping အာရုံစူးစိုက်မှု၊ ချို့ယွင်းချက်သိပ်သည်းဆ၊ အလယ်အလတ်ကြီးထွားမှုနှုန်းနှင့် အလိုအလျောက်ထိန်းချုပ်မှုတို့ကို တိကျစွာထိန်းချုပ်ပေးထားပြီး အောင်မြင်သော စီးပွားဖြစ်အသုံးချပရိုဂရမ်များအတွက် ယုံကြည်စိတ်ချရသောနည်းပညာတစ်ခုဖြစ်လာသည်။

SiC CVD epitaxyယေဘူယျအားဖြင့် ပူသောနံရံ သို့မဟုတ် အနွေးနံရံ CVD ကိရိယာများကို အသုံးပြုသည်။ မြင့်မားသော အပူချိန်များ (1500–1700°C) သည် 4H-SiC ပုံဆောင်ခဲပုံစံ၏ ဆက်သွားမှုကို သေချာစေသည်။ ဓာတ်ငွေ့စီးဆင်းမှု ဦးတည်ချက်နှင့် အလွှာမျက်နှာပြင်ကြား ဆက်ဆံရေးအပေါ် အခြေခံ၍ ဤ CVD စနစ်များ၏ တုံ့ပြန်မှုအခန်းများကို အလျားလိုက်နှင့် ဒေါင်လိုက်ဖွဲ့စည်းပုံများအဖြစ် ခွဲခြားနိုင်သည်။

SiC epitaxial မီးဖိုများ၏အရည်အသွေးကို အဓိကအားဖြင့် ရှုထောင့်သုံးမျိုးဖြင့် စစ်ဆေးသည်- epitaxial ကြီးထွားမှုစွမ်းဆောင်ရည် (အထူတူညီမှု၊ သုံးစွဲမှုတူညီမှု၊ ချို့ယွင်းမှုနှုန်းနှင့် ကြီးထွားမှုနှုန်း)၊ စက်ပစ္စည်းများ၏ အပူချိန်စွမ်းဆောင်ရည် (အပူ/အအေးခံနှုန်း၊ အမြင့်ဆုံးအပူချိန်နှင့် အပူချိန်တူညီမှုအပါအဝင် ) နှင့် ကုန်ကျစရိတ်-ထိရောက်မှု (ယူနစ်စျေးနှုန်းနှင့် ထုတ်လုပ်မှုစွမ်းရည် အပါအဝင်)။

SiC Epitaxial Growth Furnaces အမျိုးအစားသုံးမျိုးကြား ကွာခြားချက်များ

1. Hot-wall Horizontal CVD စနစ်များ:

-အင်္ဂါရပ်များ:ယေဘုယျအားဖြင့် single-wafer ကြီးမားသော အရွယ်အစားကြီးထွားမှုစနစ်များကို ဓာတ်ငွေ့ floatation rotation ဖြင့် မောင်းနှင်ပေးကာ အလွန်ကောင်းမွန်သော intra-wafer တိုင်းထွာမှုများကို ရရှိစေပါသည်။

- ကိုယ်စားလှယ်မော်ဒယ်:LPE ၏ Pe1O6 သည် 900°C တွင် အလိုအလျောက် wafer တင်ခြင်း/ချခြင်းတို့ကို လုပ်ဆောင်နိုင်စွမ်းရှိသည်။ မြင့်မားသောတိုးတက်မှုနှုန်း၊ တိုတောင်းသော epitaxial cycles နှင့် တသမတ်တည်းရှိသော intra-wafer နှင့် inter-run performance တို့အတွက် လူသိများသည်။

-စွမ်းဆောင်ရည်:အထူ ≤30μm ရှိသော 4-6 လက်မ 4H-SiC epitaxial wafers အတွက်၊ ၎င်းသည် အတွင်းပိုင်း wafer အထူ ≤2%, doping အာရုံစူးစိုက်မှု တူညီမှုမရှိသော ≤5%, မျက်နှာပြင် ချို့ယွင်းသိပ်သည်းမှု ≤1 cm-² နှင့် အပြစ်အနာအဆာကင်းသည် မျက်နှာပြင်ဧရိယာ (2mm×2mm ဆဲလ်များ) ≥90%။

-ပြည်တွင်းလုပ်ငန်းရှင်များJingsheng Mechatronics၊ CETC 48၊ North Huachuang နှင့် Nasset Intelligent ကဲ့သို့သော ကုမ္ပဏီများသည် အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ ထုတ်လုပ်မှုဖြင့် အလားတူ single-wafer SiC epitaxial ပစ္စည်းများကို တီထွင်ခဲ့သည်။

2. ပူနွေးသောနံရံ Planetary CVD စနစ်များ:

-အင်္ဂါရပ်များ:အထွက်နှုန်းကို သိသာထင်ရှားစွာ မြှင့်တင်ပေးသည့် အတွဲတစ်ခုလျှင် wafer အများအပြား ကြီးထွားမှုအတွက် ဂြိုဟ်ဖွဲ့စည်းပုံ အခြေခံများကို အသုံးပြုပါ။

-ကိုယ်စားလှယ်မော်ဒယ်များ:Aixtron ၏ AIXG5WWC (8x150mm) နှင့် G10-SiC (9x150mm သို့မဟုတ် 6x200mm) စီးရီးများ။

-စွမ်းဆောင်ရည်:အထူ ≤10μm ရှိသော 6 လက်မ 4H-SiC epitaxial wafers များအတွက်၊ ၎င်းသည် inter-wafer thickness သွေဖည်မှု ±2.5%, intra-wafer thickness non-formity 2%, inter-wafer doping concentration deviation ±5%, and intra-wafer doping ရရှိသည် အာရုံစူးစိုက်မှု တူညီမှုမရှိသော <2%။

-စိန်ခေါ်မှုများ:အစုလိုက်ထုတ်လုပ်မှုဒေတာမရှိခြင်း၊ အပူချိန်နှင့် စီးဆင်းမှုနယ်ပယ်ထိန်းချုပ်မှုတွင် နည်းပညာဆိုင်ရာ အတားအဆီးများနှင့် အကြီးစားအကောင်အထည်ဖော်ခြင်းမရှိဘဲ ဆက်လက်လုပ်ဆောင်နေသည့် R&D များကြောင့် ပြည်တွင်းစျေးကွက်များတွင် အကန့်အသတ်ဖြင့်မွေးစားခြင်း။

3. နံရံပူတစ်ပိုင်း ဒေါင်လိုက် CVD စနစ်များ:

- အင်္ဂါရပ်များ:ချွတ်ယွင်းချက်ထိန်းချုပ်မှုတွင် မွေးရာပါ အားသာချက်များဖြင့် နယ်နိမိတ်အလွှာအထူကို လျှော့ချရန်နှင့် epitaxial ကြီးထွားမှုနှုန်းကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေမည့် မြန်နှုန်းမြင့်အလွှာလည်ပတ်မှုအတွက် ပြင်ပစက်မှုအကူအညီကို အသုံးပြုပါ။

- ကိုယ်စားလှယ်မော်ဒယ်များ:Nuflare ၏ single-wafer EPIREVOS6 နှင့် EPIREVOS8။

-စွမ်းဆောင်ရည်:50μm/h ထက်ပိုသော ကြီးထွားနှုန်း၊ 0.1 cm-² အောက်ရှိ မျက်နှာပြင် ချို့ယွင်းချက်သိပ်သည်းဆ ထိန်းချုပ်မှု နှင့် intra-wafer အထူနှင့် doping အာရုံစူးစိုက်မှု 1% နှင့် 2.6% အသီးသီး တူညီမှုမရှိသော ကြီးထွားနှုန်းကို ရရှိသည်။

-ပြည်တွင်း ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေး:Xingsandai နှင့် Jingsheng Mechatronics ကဲ့သို့သော ကုမ္ပဏီများသည် အလားတူကိရိယာများကို ဒီဇိုင်းထုတ်ခဲ့သော်လည်း အကြီးစားအသုံးပြုမှု မအောင်မြင်ခဲ့ပေ။

အကျဉ်းချုပ်

SiC epitaxial ကြီးထွားမှုဆိုင်ရာ ပစ္စည်းများ၏ တည်ဆောက်ပုံသုံးမျိုးတွင် တစ်ခုစီသည် ထူးခြားသောဝိသေသလက္ခဏာများရှိပြီး လျှောက်လွှာလိုအပ်ချက်များအပေါ်အခြေခံ၍ သီးခြားစျေးကွက်အပိုင်းများကို သိမ်းပိုက်ထားသည်။ Hot-wall horizontal CVD သည် အလွန်လျင်မြန်သော ကြီးထွားမှုနှုန်းနှင့် မျှတသော အရည်အသွေးနှင့် တူညီမှုကို ပေးစွမ်းသော်လည်း single-wafer လုပ်ဆောင်မှုကြောင့် ထုတ်လုပ်မှု ထိရောက်မှု နည်းပါးပါသည်။ ပူနွေးသောနံရံဂြိုလ် CVD သည် ထုတ်လုပ်မှုစွမ်းဆောင်ရည်ကို သိသာထင်ရှားစွာ မြှင့်တင်ပေးသော်လည်း multi-wafer တစ်သမတ်တည်းထိန်းချုပ်မှုတွင် စိန်ခေါ်မှုများနှင့် ရင်ဆိုင်နေရသည်။ နံရံအပူတစ်ပိုင်း ဒေါင်လိုက် CVD သည် ရှုပ်ထွေးသော ဖွဲ့စည်းပုံဖြင့် ချို့ယွင်းချက် ထိန်းချုပ်မှုတွင် ထူးချွန်ပြီး ကျယ်ပြန့်သော ပြုပြင်ထိန်းသိမ်းမှုနှင့် လုပ်ငန်းလည်ပတ်မှု အတွေ့အကြုံ လိုအပ်ပါသည်။

စက်မှုလုပ်ငန်းတိုးတက်ပြောင်းလဲလာသည်နှင့်အမျှ ဤစက်ပစ္စည်းတည်ဆောက်ပုံများတွင် ထပ်ခါထပ်ခါ ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ခြင်းနှင့် အဆင့်မြှင့်တင်ခြင်းများသည် ပိုမိုသန့်စင်သောဖွဲ့စည်းပုံများဆီသို့ ဦးတည်သွားမည်ဖြစ်ပြီး အထူနှင့် ချို့ယွင်းချက်လိုအပ်ချက်များအတွက် ကွဲပြားသော epitaxial wafer သတ်မှတ်ချက်များကို ဖြည့်ဆည်းရာတွင် အရေးပါသောအခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်နေပါသည်။

မတူညီသော SiC Epitaxial Growth Furnaces များ၏ အားသာချက်များနှင့် အားနည်းချက်များ

စဉ်ဆက်မပြတ်စက်မှုလုပ်ငန်းဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနှင့်အတူ၊ ဤစက်ပစ္စည်းသုံးမျိုးသည် ထပ်ကာထပ်ကာဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ခြင်းနှင့် အဆင့်မြှင့်တင်ခြင်းများပြုလုပ်ပြီး အထူနှင့်ချို့ယွင်းချက်လိုအပ်ချက်များအတွက် အမျိုးမျိုးသော epitaxial wafer သတ်မှတ်ချက်များနှင့်ကိုက်ညီသော ပိုမိုသန့်စင်သောဖွဲ့စည်းပုံများဆီသို့ ဦးတည်သွားစေမည်ဖြစ်သည်။