Quels sont les paramètres clés de la plaquette épitaxiale SiC?

Quels sont les paramètres clés de la plaquette épitaxiale SiC?

Les paramètres de croissance épitaxiale du carbure de silicium dont nous parlons dépendent en fait principalement de la conception du dispositif. Par exemple, selon la classe de tension du dispositif, les paramètres de la croissance épitaxiale du SiC sont également différents.

1. Paramètres clés de l'épitaxie SiC

Généralement, la basse pression à 600 volts, l'épaisseur de laépitaxie au carbure de siliciumpeut être d'environ 6 μm, et à une pression moyenne de 1200 ~ 1700, l'épaisseur nécessaire est de 10 ~ 15 μm. Pour les hautes tensions supérieures à 10 000 volts, 100 μm ou plus peuvent être nécessaires. Par conséquent, avec l'augmentation de la capacité de tension, l'épaisseur de croissance épitaxiale du carbure de silicium augmente en conséquence. Par conséquent, la préparation de tranches épitaxiées de haute qualité est très difficile, en particulier dans le domaine de la haute tension. La chose la plus importante est le contrôle des défauts, qui est en fait un très gros défi.

2. Défauts de croissance épitaxiale de carbure de silicium

Les défauts de croissance épitaxiale du carbure de silicium sont généralement divisés en défauts fatals et défauts non létaux :

Les défauts fatals, tels que les défauts triangulaires et les chutes, affectent tous les types d'appareils, y compris les diodes, les MOSFET et les appareils bipolaires. Le plus grand impact sur les appareils est la tension de claquage, qui peut réduire la tension de claquage de 20 %, voire chuter à 90 %.

Les défauts non létaux, comme certains TSD et TD, peuvent n'avoir aucun effet sur la diode, mais peuvent avoir un effet sur la durée de vie des MOS, des appareils bipolaires ou certains effets de fuite, ce qui finira par affecter le taux de traitement qualifié de l'appareil.

Pour maîtriser le défaut d'épitaxie SiC, la première méthode consiste à choisir avec soin le matériau du substrat en carbure de silicium ; l'autre est la sélection et la localisation de l'équipement, et le troisième est la technologie de processus.

3. Progrès dans la technologie de croissance épitaxiale au carbure de silicium

Dans le domaine des basses et moyennes pressions, les paramètres d'épaisseur de coeur et de concentration de dopage de l'épitaxie SiC peuvent être atteints à un niveau relativement excellent.

Cependant, dans le domaine des hautes pressions, il reste encore de nombreuses difficultés à surmonter. L'indice de paramètre principal comprend l'épaisseur, l'uniformité de la concentration de dopage, les défauts triangulaires, etc.

Dans le domaine des applications à moyenne et basse tension, la technologie de croissance épitaxiale au carbure de silicium est relativement mature et peut essentiellement répondre aux besoins des dispositifs SBD, JBS, MOS et autres dispositifs à basse et moyenne tension. Comme ci-dessus une application de dispositif de 1200 volts de plaquette épitaxiale de 10 μm, son épaisseur et sa concentration en dopage ont atteint un niveau très excellent, et le défaut de surface est également très bon, peut atteindre 0,5 mètre carré en dessous.

Le développement de la technologie épitaxiale dans le domaine de la haute tension est relativement en retard. Par exemple, l'uniformité, l'épaisseur et la concentration d'un matériau épitaxial de carbure de silicium de 200 μm sur un dispositif de 200 volts par rapport à celui mentionné ci-dessus à basse pression sont assez différentes, en particulier l'uniformité de la concentration de dopage.

Dans le même temps, les appareils haute tension ont besoin d'un film épais. Cependant, il existe encore de nombreux défauts, en particulier des défauts triangulaires, dans lePlaquettes épitaxiales SiC, qui affectent principalement la préparation des appareils à courant élevé. Les courants élevés nécessitent une grande surface de puce et l'espérance de vie est actuellement relativement faible.

En termes de haute tension, le type d'appareil tend vers les appareils bipolaires, les exigences de durée de vie pour les porteurs minoritaires sont relativement élevées. Pour obtenir un courant direct idéal, la durée de vie des porteurs minoritaires doit au moins atteindre plus de 5 μs, tandis que la durée de vie actuelle des porteurs minoritaires de la plaquette épitaxiale SiC est d'environ 1 à 2 μs. Ainsi, la demande de dispositifs haute tension n'est pas encore satisfaite, et la croissance épitaxiale de tranches de carbure de silicium nécessite encore une technologie de post-traitement.

Pour plus d'informations, veuillez nous contacter par e-mail àsales@ganwafer.comettech@ganwafer.com.

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