8-инчни СИЦ епитаксална пећ и истраживање хомоепитакса

Тренутно се индустрија СР трансформише са 150 мм (6 инча) на 200 мм (8 инча). Да би се испуниле хитну потражњу за великом величином, висококвалитетни сички хомоепитакски вафери у индустрији, 150 мм и 200 мм 4Х-сићеви хомоепитакски вафери су успешно припремљени на домаћим подлогама користећи независно развијено 200 мМ опрему за раст од 200 мм СИЦ епитаксија. Развијен је хомоепитакски процес погодан за 150 мм и 200 мм, у којем се стопа епитаксија може бити већа од 60 μм / х. Док сусрећете са епитакксијом велике брзине, квалитет епитаксије вафла је одличан. Уједначеност дебљине 150 мм и 200 мм СИЦ епитаксијашког трупа може се контролисати у року од 1,5%, концентрација је мања од 3% мања од 0,3 честица / цм2, а епитаксијална површинска коренска средства ТРКУАЉА РА је мањи од 0,15 нм, а сви основни показатељи процеса су мањи од 0,15 нМ, а сви основни показатељи индустрије је мањи од 0,15 нМ и сви основни показатељи.

Силиконски карбид (СИЦ) један је од представника полуводичких материјала треће генерације. Има карактеристике чврстоће великог поља, одлична топлотна проводљивост, велика електрона засићења брзине и снажна отпорност зрачења. Веома је проширио капацитет за прераду енергије и може да испуни захтеве за услугу следеће генерације електронске опреме за електронику за уређаје са великом снагом, малим величинама, високим зрачењем и другим екстремним условима. Може смањити простор, смањити потрошњу енергије и смањити захтеве за хлађењем. То је донело револуционарне промене у нова енергетска возила, железнички саобраћај, паметне мреже и друга поља. Због тога су се полуводичи силицијум карбида препознали као идеалан материјал који ће водити следећу генерацију електронских уређаја велике снаге. Последњих година захваљујући националној подршци за развој треће генерације полуводичке индустрије треће генерације, истраживање и развој и изградња система индустрије од 150 мм СИЦ уређаја у Кини су у Кини, а сигурност индустријског ланца је у основи загарантована. Стога се фокус индустрије постепено пребацио на контролу трошкова и побољшање ефикасности. Као што је приказано у Табели 1, у поређењу са 150 мм, 200 мм СИЦ има већу стопу употребе ивице, а производња једноструких чипова може се повећати за око 1,8 пута. Након сазревања технологије, трошкови производње једним чипом може се смањити за 30%. Технолошки пробој од 200 мМ је директно средство за смањење трошкова и повећања ефикасности ", а такође је и кључ за полуводичку индустрију моје земље да" покрене паралелно "или чак" олово "или чак" олово ".

Разлико од процеса СИ уређаја СИЦ се полуводички уређаји за полуводиче се обрађују и припремају и припремају се са епитаксијалним слојевима као камен темељац. Епитаксијални вафли су основни основни материјали за уређаје СИЦ-а. Квалитет епитаксијалног слоја директно одређује принос уређаја и њене трошкове рачуна за 20% трошкова производње чипова. Стога је раст епитаксија основна средња веза у СИЦ уређајима. Горња граница нивоа епитаксалног процеса одређена је епитаксијалном опремом. Тренутно је степен локализације домаћег 150 мм СИЦ епитаксалне опреме релативно висок, али општи распоред 200 мм заостаје иза међународног нивоа истовремено. Стога да би се решили хитни потребе и проблеми у замаху велике величине велике квалитетне производње епитаксија за развој домаће треће генерације полуводичке индустрије треће генерације, овај рад у мојој земљи је успешно развијено у мојој земљи и проучава епитаксијални процес. Оптимизирањем параметара процеса као што су температура процеса, проток протока гаса, Ц / СИ однос итд., Концентрациона униформност <3%, дебљина не униформности <0,2 нм, храпавост РА <0,2 НМ и фатална дезертераташка маштарија добијене су исеритоне / цм2 од 150 мм и 200 мм СИЦ епитаксијашки кафићи. Ниво процеса опреме може задовољити потребе висококвалитетног припреме уређаја СИЦ уређаја.

1 експерименти

1.1 Принцип поступка Епитаксија СИЦ-а

Процес раста ХОМОЕПИТАКСИЈСКИХ 4Х-СИЦ-а углавном укључује 2 кључна корака, наиме, на ситу јетву на 4Х-СИЦ подлоге и хомогене процеса таложења испарења и хомогене. Главна сврха суткање подлоге је уклонити оштећење подлоге након ликвидације, остале течности, честице и оксид слоја и редовна атомска структура атомске кораке може се формирати на површини подлоге једва. Ин-ситу јетка се обично врши у атмосфери водоника. Према стварним захтевима процеса, такође се може додати мала количина помоћног гаса, као што је водоник хлорид, пропан, етилен или силан. Температура ин ситу јеткање водоника је углавном изнад 1 600 ℃, а притисак реакционе коморе се углавном контролише испод 2 × 104 ПА током процеса јеткања.

Након што се површина подлоге активира ин ситу јеткање, улази у процес одлагања хемијских паре, односно извором раста (као што је и извор раста (као што је етилен / пропан, ТЦС / силане), допинг извор азота допинг-а, П-тип допинг хлорид ТМАЛ) и помоћни гас допинг хлорида, преносе се у реакциону комору (обично водоник). Након реаговања гаса у реакционом комору са високим температурама, део прекурсора реагује хемијски и адсорбс на површини од линије и један кристални хомогени 4Х-Сички епитаксијални слој са специфичном концентрацијом допинга, специфична дебљина, специфична дебљина и вишег квалитета, на површини подлоге користе се на површини супстрата користећи јединствени-кристално 4Х-сић подлоге. После година техничког истраживања, хоммоепитаксална технологија 4Х-СИЦ у основи је сазрела и широко се користи у индустријској производњи. Најчешће коришћена 4Х-СИЦ хомоепитаксална технологија на свету има две типичне карактеристике: (1) Коришћење Осовине (у односу на <0001> Кристалну плану, према <11-20> Цристал Смјер), према <11-20> Цристал Смјер, на шаблону, хигх-чистоћи једнострукости 4Х-СИЦ епитаксијални слој без нечистоћа депонован је на подлогу у облику корака протока. Рани ХОМОЕПИТАКСИЈСКИ раст је користио позитиван кристални подлогу, односно Авион за раст <0001> СИ. Густина атомских степеница на површини позитивног кристалне подлоге је ниска и терасе су широка. Дводимензионална раст нуклеације лако се догодила током процеса епитаксије да се формира 3Ц кристал СИЦ (3Ц-СИЦ). Средње сечења ван оси, висока густина, уска тераса атомска корака се могу увести на површини подлоге 4Х-СИЦ <0001>, а адсорбује прекурсор може ефикасно достићи атомски положај са атомском кораком са релативно ниском површинском енергијом кроз површинску дифузију. У кораку је положај Атом / молекуларне групе и молекуларне групе јединствено, тако да је у режиму раства протока епитаксија може савршено наследити СИ-Ц Двоструки атомски слој за слагање подлога за формирање једног кристала са истом кристалом са истом кристалом са истом кристалом са истом кристалом. (2) Брзи Епитаксијални раст постиже се увођењем силицијума који садржи хлор. У конвенционалним системима за паре сиц, силане и пропан (или етилен) су главни извори раста. У процесу повећања стопе раста повећањем протока извора раста, како се равнотежни делимични притисак силицијумске компоненте и даље повећава, лако је формирати силиконске кластере хомогеном пловном фазном нулерацијом, што значајно смањује стопу употребе силицијума. Формирање силиконских кластера увелико ограничава побољшање стопе раста епитаксија. Истовремено, силицијумске кластере могу да ометају раст протока корака и узрокује оштећење нуклеације. Да би се избегло хомогено нуклеирање на плин и повећати стопу раста епитаксија, увођење силицијума силицијума на бази хлора тренутно је главна метода за повећање стопе раста епитаксије 4Х-сиц-а.

1.2 200 мм (8-инчни) СИЦ епитаксална опрема и услови процеса

Експерименти описани у овом раду спроведени су на 150/200 мм (6/8-инчним) компатибилним монолитним хоризонталним врућим епитакксијске опремом СИЦ-а, независно развило 48. Институт Цхина Електроницс Тецхнологи Цорпоратион Цорпоратион Цорпоратион Епитаксијачка пећ подржава потпуно аутоматско оптерећење и истовар. Слика 1 је шематски дијаграм унутрашње структуре реакционе коморе епитаксијске опреме. Као што је приказано на слици 1, спољни зид реакционог комора је кварцно звоно са преношењем са водом, а унутрашњост звона је високо-температурна реакциона комора, која је састављена од термичке изолационе угљеничне дијелове, високо-чистоће посебне графичке базе, итд. Квартзно звоно је прекривено цилиндричном белоктором, а реакционо-комора је прекривена цилиндричним индукционим завојницама, а реакционарна индукциона комора је електромагнетички загревана Средњострацивно управљање индукционим напајањем. Као што је приказано на слици 1 (б), носач гаса, реакциони гас и допинг гас целокупни проток кроз површину вафле у хоризонталном ламинарном протоку из узвода реакционе коморе до низводног реакционог комора и отпушта се из краја репне гасове. Да би се осигурала конзистентност унутар вафла, решетка коју носи плутајућа база увек се ротира током процеса.

Подлога која се користи у експерименту је комерцијална 150 мм, 200 мм (6 инча, 8 инча) <1120> Смјер 4 ° Хрватска проводљива Н-типа 4Х-сић двострани полирани СИЦ подлога произведено СХАНКСИ СХУОКИ ЦРИСТАЛ. Трихлоросилане (СИХЦЛ3, ТЦС) и етилен (Ц2Х4) користе се као главни извори раста у процесу експеримента, међу којима се ТЦС и Ц2Х4 користе као извор силицијума и извор угљеника, односно азот за чистоће (Н2) користи се као Н-тип допинг извор и водоник (Х2) користи се као Н2 Х2). Температурни опсег процеса је 1 600 ~ 1 660 ℃, притисак процеса је 8 × 103 ~ 12 × 103 па, а брзина протока гаса Х2 је 100 ~ 140 л / мин.

1.3 Тестирање и карактеризација епитаксалне вафла

Фоуриер инфрацрвени спектрометар (Произвођач опреме Тхермалфисхер, Модел ИС50) и тестер концентрације мерцури (Произвођач сонде (произвођач производа, модел 530Л) коришћени су за карактеризацију средње и дистрибуције дебљине епитаксија и концентрације допинга; Дебљина и концентрација допинга сваке тачке у епитаксијалном слоју одређена је преношењем бодова дуж линије пречника који пресијецају нормалну линију главне референтне ивице на 45 ° у средишту плоче са 5 мм уклањањем ивица од 5 мм. За вафли од 150 мм, 9 бодова је узето дуж једне јединствене пречнике (два пречника су једни на друге) и за 200 мм одвезене, као што је приказано на слици 2. Атомски микроскоп (произвођач модела Брукер, и икона димензије модела (5 мм ивица) у средишњем подручју (5 мм уклањање ивице (5 мм уклањање ивице (5 мм уклањање ивице (5 мм ивице) и ивица ивица (5 мм ивица) и ивица и ивица ивица (5 мм. Складиштење ивица (5 мм ивица је (5 мм ивицама и ивицама) и ивицама. Епитаксијални слој; Дефекти епитаксијалног слоја мерени су помоћу тестера за оштећење површине (произвођач опреме Кина Елецтроницс Кефенгхуа, модел МАРС 4410 Про) за карактеризацију.

2 експерименталне резултате и дискусију

2.1 Дебљина и униформност епитакксија

Дебљина епитакксија, допинг концентрација и уједначена једнакост су један од основних показатеља за суђење квалитета епитаксијачких вафера. Прецизно контролисано дебљине, допинг концентрација и уједначена страна је кључ за обезбеђивање перформанси и доследности СИЦ уређаја и дебљине епитаксије и дебљине слоја и једноличност концентрације и допинг концентрације су такође важне базе за мерење поступка могућности процеса.

Слика 3 приказује кривуљу униформности и дистрибуције дебљине од 150 мм и 200 мм СИЦ епитаксијашког ветра. Са слике се може видети да је кривуља дистрибуције дебљине епитакксија симетрична у средишњој тачки вафла. Вријеме епитаксија је 600 с, просечна дебљина епитаксија дебљина 150 мм епитаксалне вафле је 10,89 μм, а уједначеност дебљине је 1,05%. Прорачуном, стопа раста епитакксија је 65,3 μм / х, што је типичан брзи ниво епитаксија. Под истим временским поступком епитаксија, дебљина епитакксија, епитаксија од 200 мм је 10.10 μм, уједначеност дебљине је у року од 1,36%, а укупна стопа раста је 60,60 μм / х, што је нешто ниже од 150 мм. То је зато што постоји очигледан губитак у начину када је извор силицијума и извор угљеника проток од узвода реакционе коморе кроз површину резета на низводно од реакционог комора, а 200 мм површина вафла је већа од 150 мм. Гас тече кроз површину од 200 мм плоча за већу удаљеност, а изворни гас који се конзумира у пут је више. Под условом да се вафли држи ротирање, укупна дебљина епитаксијалног слоја је тањи, па је стопа раста спорија. Све у свему, уједначеност дебљине 150 мм и 200 мм епитаксијашког трупа је одлична, а могућност процеса опреме може испунити захтеве висококвалитетних уређаја.

2.2 Епитаксијални слој Допинг концентрација и униформност

Слика 4 приказује допинг концентрационе уједначеност и дистрибуцију кривуље од 150 мм и 200 мМ СИЦ епитаксијашких вафера. Као што се може видети са цифре, крива дистрибуције концентрације на епитаксној ваници има очигледна симетрија у односу на средиште вафла. Допинг концентрационе уједначеност од 150 мм и 200 мм епитаксијалних слојева је 2,80% и 2,66%, што се може контролисати у року од 3%, што је одличан ниво међу међународном сличном опремом. Кривуља концентрације допинга епитаксијалног слоја дистрибуира се у правцу "В" у правцу пречника, што је углавном одређено протокним пољем хоризонталне топле зидне епитаксијачке пећи, јер је смјер протока ваздуха хоризонталног протока ваздуха са доводним пећи на улазу у ваздуху (узводно) и тече из низводног престајања на низводно проток на низводно проток на низводно проток на низводно проток на низводно проток на низводно проток на низводно проток кроз ламинарно подручје; Будући да је "дужнији трошитељство" стопа угљеника (Ц2Х4) већа од оног силиконског извора (ТЦС), када се вафрон ротира, стварни Ц / СИ на површини од резине постепено опада са ивице до центра (извор угљеника у центру ", концентрација" конкурентне концентрације у центру се концентрација на средини вафра постепено смањује и на ивици. Да би се добила одлична уједначена концентрација, ивица Н2 се додаје као надокнада током епитаксијалног процеса да успори смањење концентрације допинга допинга у средини до ивице, тако да је коначна кривуља концентрације допинг допинг представља облик "В".

2.3 Епитаксијални оштећења слоја

Поред дебљине и концентрације допинга, ниво оштећења епитаксија је такође основни параметар за мерење квалитета епитаксијачких вафера и важног показатеља поступка могућности епитаксијане опреме. Иако СБД и МОСФЕТ имају различите захтеве за оштећења, очигледнија оштећења површинске морфологије, као што су оштећења падајућа, троугла оштећења, оштећења шаргарепа дефинисана су као оштећења убице за СБД и МОСФЕТ уређаје. Вероватноћа неуспеха чипова који садрже ове оштећења је висока, па је контрола броја оштећења убица изузетно важна за побољшање приноса чипа и смањење трошкова. Слика 5 приказује дистрибуцију оштећења убица од 150 мм и 200 мМ СИЦ епитаксијашких вафера. Под условом да не постоји очигледна неравнотежа у односу Ц / Си Царрот Дефекти и оштећења комета могу се у основи елиминисати, док су оштећења падова и недостаци троугла у односу на контролу чистоће током рада епитаксној опреми, ниво епитаксије, ниво епитакта, и квалитетом супстрата. Из Табела 2 можемо видети да се фатална густина оштећења од 150 мм и 200 мм епитаксијашког трупа може контролисати унутар 0,3 честица / цм2, што је одличан ниво за исту врсту опреме. Кобна контрола густине оштећења од 150 мм Епитаксална резина је боља од оног од 200 мм епитаксалне резине. То је зато што је процес припреме супстрата од 150 мм зрелији од од 200 мм, квалитет супстрата је бољи, а ниво контроле нечистоће од 150 мм графитно реакционо веће је боље.

2.4 Епитаксална плодност површине храпавост

Слика 6 приказује АФМ слике површине 150 мм и 200 мм СИЦ епитаксијашких вафла. Као што се може видети са цифре, површински корен средња квадратна храпавост РА од 150 мм и 200 мм Епитаксијачки вафли је 0,125 Нм и 0.113 Нм, а површина епитаксијаног слоја је глатка, без очигледног макроекорног агрегатског феномена, што указује да је раст епитаксијалног слоја увек одржава режим раста протока у целом епотаксијалном процесу. Може се видети да се епитаксијални слој са глатком површином може добити на 150 мм и 200 мМ подлоге са ниским углом коришћењем оптимизованог процеса раста епитаксија.

3. Закључци

150 мм и 200 мм 4Х-сићеви хомоепитакски вафери успешно су припремљени на домаћим подлогама користећи саморазвијени 200 мМ опрему за раст епитакксија и хомоепитаксални процес погодан за 150 мм и 200 мм. Стопа раста епитаксија може бити већа од 60 μм / х. Док сусрећете са потребом велике брзине епитаксије, квалитет епитаксије одлично је одлично. Уједначеност дебљине 150 мм и 200 мм и 200 мм се може контролисати у року од 1,5%, уједначеност концентрације је мања од 3%, а фатална густина оштећења је мања од 0,3 честица / цм2, а епитаксијална површинска коренска средства Трг је мањи од 0,15 нм. Показатељи основног процеса епитаксијалних вафла налазе се на напредном нивоу у индустрији.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Семицондуктор Ветек је професионални кинески произвођачЦВД СИЦ обложени плафон, ЦВД СИЦ премаз млазницаиСИЦ наклопни прстен.  Семицондуктор Ветек је посвећен пружању напредних решења за различите производе СИЦ-а за полуводичку индустрију.

Ако вас занима8-инчни поступци СИЦ епитакксија и хомоепитаксни процес, слободно нас контактирајте директно.

Моб: + 86-180 6922 0752

Вхатсапп: +86 180 6922 0752

Емаил: анни@ветексеми.цом