Jaké jsou klíčové parametry epitaxní destičky SiC?

Jaké jsou klíčové parametry epitaxní destičky SiC?

Parametry epitaxního růstu karbidu křemíku, o kterých mluvíme, ve skutečnosti závisí především na konstrukci zařízení. Například v závislosti na napěťovém stupni zařízení se liší i parametry epitaxního růstu SiC.

1. Klíčové parametry epitaxe SiC

Obecně platí, že nízký tlak na 600 voltů, tloušťkaepitaxe karbidu křemíkumůže být asi 6 μm a při středním tlaku 1200~1700 je potřebná tloušťka 10~15 μm. Pro vysoké napětí nad 10 000 voltů může být vyžadováno 100 μm nebo více. Se zvýšením napěťové kapacity se tedy příslušně zvyšuje epitaxní růstová tloušťka karbidu křemíku. Proto je příprava kvalitní epitaxní destičky velmi obtížná, zejména v oblasti vysokého napětí. Nejdůležitější je kontrola defektů, což je vlastně velmi velká výzva.

2. Defekty epitaxního růstu karbidu křemíku

Defekty epitaxního růstu karbidu křemíku se obecně dělí na fatální defekty a neletální defekty:

Fatální defekty, jako jsou trojúhelníkové defekty a kapky, postihují všechny typy zařízení, včetně diod, MOSFET, bipolárních zařízení. Největší dopad na zařízení má průrazné napětí, které může průrazné napětí snížit o 20 % nebo dokonce klesnout na 90 %.

Nesmrtící defekty, jako některé TSD a TD, nemusí mít žádný vliv na diodu, ale mohou mít vliv na životnost MOS, bipolárních zařízení nebo některé efekty úniku, které nakonec ovlivní kvalifikovanou rychlost zpracování zařízení.

Pro kontrolu defektu SiC epitaxe je první metodou pečlivý výběr substrátu z karbidu křemíku; druhý je výběr zařízení a lokalizace a třetí je procesní technologie.

3. Pokrok v technologii epitaxního růstu karbidu křemíku

V oblasti nízkého a středního tlaku lze tloušťku parametru jádra a koncentraci dopingu SiC epitaxe dosáhnout na relativně vynikající úrovni.

V oblasti vysokého tlaku však stále existuje mnoho obtíží, které je třeba překonat. Index hlavního parametru zahrnuje tloušťku, rovnoměrnost koncentrace dopingu, trojúhelníkové defekty a tak dále.

V oblasti aplikací středního a nízkého napětí je technologie epitaxního růstu karbidu křemíku relativně vyspělá a v zásadě může splňovat potřeby nízkonapěťových SBD, JBS, MOS a dalších zařízení. Stejně jako výše uvedená aplikace 10μm epitaxního plátku 10μm zařízením dosáhla jeho tloušťka a koncentrace dopingu velmi vynikající úrovně a povrchový defekt je také velmi dobrý, může dosáhnout 0,5 metru čtverečního níže.

Vývoj epitaxní technologie v oblasti vysokého napětí poměrně zaostává. Například stejnoměrnost, tloušťka a koncentrace 200μm epitaxního materiálu z karbidu křemíku na 200 voltovém zařízení ve srovnání s výše uvedeným při nízkém tlaku jsou zcela odlišné, zejména rovnoměrnost koncentrace dopingu.

Zároveň vysokonapěťová zařízení potřebují tlustý film. Stále však existuje mnoho defektů, zejména trojúhelníkových defektůSiC epitaxní destičky, které ovlivňují především přípravu silnoproudých zařízení. Vysoké proudy vyžadují velkou plochu čipu a životnost je v současnosti relativně nízká.

Z hlediska vysokého napětí typ zařízení inklinuje k bipolárním zařízením, požadavky na životnost minoritního nosiče jsou poměrně vysoké. Pro dosažení ideálního dopředného proudu by měla životnost minoritního nosiče dosáhnout alespoň 5 μs, zatímco současná životnost minoritního nosiče SiC epitaxního plátku je asi 1 až 2 μs. Poptávka po vysokonapěťových zařízeních tak ještě není uspokojena a epitaxní růst plátku z karbidu křemíku stále vyžaduje technologii následného zpracování.

Pro více informací nás prosím kontaktujte e-mailem nasales@ganwafer.comatech@ganwafer.com.

Sdílet tento příspěvek