Các thông số chính của SiC Epitaxial Wafer là gì?

Các thông số chính của SiC Epitaxial Wafer là gì?

Các thông số của sự phát triển biểu mô cacbua silicon mà chúng ta đang nói đến thực sự phụ thuộc chủ yếu vào thiết kế của thiết bị. Ví dụ, tùy thuộc vào cấp điện áp của thiết bị, các thông số của sự phát triển biểu mô SiC cũng khác nhau.

1. Các thông số chính của SiC Epitaxy

Nói chung, áp suất thấp ở 600 vôn, độ dày củasilic cacbua epitaxycó thể khoảng 6 μm, và ở áp suất trung bình 1200 ~ 1700, độ dày cần thiết là 10 ~ 15 μm. Đối với điện áp cao trên 10.000 vôn, có thể yêu cầu 100 μm hoặc hơn. Do đó, với sự gia tăng của công suất điện áp, độ dày tăng trưởng biểu mô cacbua silic tăng lên tương ứng. Do đó, việc chuẩn bị wafer epitaxial chất lượng cao là rất khó khăn, đặc biệt là trong lĩnh vực điện áp cao. Điều quan trọng nhất là kiểm soát khiếm khuyết, đây thực sự là một thách thức rất lớn.

2. Những khiếm khuyết của sự phát triển biểu bì silicon cacbua

Các khiếm khuyết của sự phát triển biểu mô cacbua silic thường được chia thành các khuyết tật gây tử vong và các khuyết tật không gây chết người:

Các khuyết tật nghiêm trọng, như khuyết tật hình tam giác và giọt nước, ảnh hưởng đến tất cả các loại thiết bị, bao gồm điốt, MOSFET, thiết bị lưỡng cực. Tác động lớn nhất đến các thiết bị là điện áp đánh thủng, có thể làm giảm điện áp đánh thủng 20%, thậm chí giảm đến 90%.

Các khuyết tật không gây chết người, như một số TSD và TD, có thể không ảnh hưởng đến diode, nhưng có thể ảnh hưởng đến tuổi thọ đối với MOS, thiết bị lưỡng cực hoặc một số hiệu ứng rò rỉ, cuối cùng sẽ ảnh hưởng đến tốc độ xử lý đủ điều kiện của thiết bị.

Để kiểm soát khuyết tật của epitaxy SiC, phương pháp đầu tiên là chọn vật liệu nền cacbua silic một cách cẩn thận; hai là lựa chọn và nội địa hóa thiết bị, và thứ ba là quy trình công nghệ.

3. Tiến bộ trong công nghệ tăng trưởng biểu bì silic cacbua

Trong lĩnh vực áp suất thấp và trung bình, độ dày tham số lõi và nồng độ pha tạp của chất kết dính SiC có thể đạt được ở mức tương đối tuyệt vời.

Tuy nhiên, trong lĩnh vực nhiều áp lực, vẫn còn nhiều khó khăn cần vượt qua. Chỉ số thông số chính bao gồm độ dày, độ đồng đều của nồng độ pha tạp, khuyết tật hình tam giác, v.v.

Trong lĩnh vực ứng dụng điện áp trung bình và thấp, công nghệ tăng trưởng biểu mô cacbua silic đã tương đối hoàn thiện và về cơ bản có thể đáp ứng nhu cầu SBD, JBS, MOS và các thiết bị khác ở điện áp thấp. Như trên, ứng dụng thiết bị 1200 volt của wafer hình tròn 10μm, độ dày và nồng độ pha tạp của nó đã đạt đến mức rất tuyệt vời, và khuyết tật bề mặt cũng rất tốt, có thể đạt tới 0,5 mét vuông bên dưới.

Sự phát triển của công nghệ biểu mô trong lĩnh vực điện áp cao tương đối tụt hậu. Ví dụ, độ đồng đều, độ dày và nồng độ của vật liệu biểu mô cacbua silic 200μm trên thiết bị 200 volt so với ở trên ở áp suất thấp là khác nhau khá nhiều, đặc biệt là độ đồng đều về nồng độ pha tạp.

Đồng thời, các thiết bị cao áp cần có màng dày. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều khiếm khuyết, đặc biệt là khuyết tật hình tam giác, trongTấm wafer hình tròn SiC, điều này chủ yếu ảnh hưởng đến việc chuẩn bị các thiết bị dòng điện cao. Dòng điện cao yêu cầu diện tích chip lớn và tuổi thọ hiện tại tương đối thấp.

Về điện áp cao, loại thiết bị có xu hướng thiết bị lưỡng cực, yêu cầu về tuổi thọ đối với sóng mang thiểu số là tương đối cao. Để đạt được dòng thuận lý tưởng, tuổi thọ sóng mang thiểu số ít nhất phải đạt hơn 5μs, trong khi thời gian sống sóng mang thiểu số hiện tại của tấm wafer hình tròn SiC là khoảng 1 đến 2μs. Do đó, nhu cầu về các thiết bị điện áp cao vẫn chưa được đáp ứng, và sự phát triển của tấm wafer cacbua silicon vẫn cần đến công nghệ xử lý sau.

Để biết thêm thông tin, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi email tạisales@ganwafer.comtech@ganwafer.com.

Chia sẻ bài này