എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പ്രക്രിയയിലൂടെ വേഫറിൽ വളരുന്ന ഒരു പ്രത്യേക സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ ഫിലിമാണ് എപിറ്റാക്സിയൽ ലെയർ, കൂടാതെ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് വേഫറിനെയും എപ്പിടാക്‌സിയൽ ഫിലിമിനെയും എപ്പിടാക്‌സിയൽ വേഫർ എന്ന് വിളിക്കുന്നു.ചാലക സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിൽ സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളി വളർത്തുന്നതിലൂടെ, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് ഹോമോജീനിയസ് എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വേഫർ സ്‌കോട്ട്കി ഡയോഡുകൾ, മോസ്‌ഫെറ്റുകൾ, ഐജിബിടികൾ, മറ്റ് പവർ ഉപകരണങ്ങൾ എന്നിവയിലേക്ക് കൂടുതൽ തയ്യാറാക്കാം, അവയിൽ 4H-SiC സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് ഏറ്റവും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് പവർ ഉപകരണത്തിൻ്റെയും പരമ്പരാഗത സിലിക്കൺ പവർ ഉപകരണത്തിൻ്റെയും വ്യത്യസ്ത നിർമ്മാണ പ്രക്രിയ കാരണം, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ മെറ്റീരിയലിൽ ഇത് നേരിട്ട് നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയില്ല.ചാലകമായ സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിൽ ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള അധിക എപ്പിടാക്‌സിയൽ മെറ്റീരിയലുകൾ വളർത്തിയിരിക്കണം, കൂടാതെ വിവിധ ഉപകരണങ്ങൾ എപ്പിടാക്‌സിയൽ ലെയറിൽ നിർമ്മിക്കുകയും വേണം.അതിനാൽ, എപ്പിറ്റാക്സിയൽ ലെയറിൻ്റെ ഗുണനിലവാരം ഉപകരണത്തിൻ്റെ പ്രവർത്തനത്തിൽ വലിയ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു.വിവിധ പവർ ഉപകരണങ്ങളുടെ പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നത് എപിറ്റാക്സിയൽ പാളിയുടെ കനം, ഡോപ്പിംഗ് കോൺസൺട്രേഷൻ, വൈകല്യങ്ങൾ എന്നിവയ്ക്കായി ഉയർന്ന ആവശ്യകതകൾ മുന്നോട്ട് വയ്ക്കുന്നു.
അത്തിപ്പഴം.1. ഡോപ്പിംഗ് കോൺസൺട്രേഷനും യൂണിപോളാർ ഉപകരണത്തിൻ്റെ എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളിയുടെ കനവും തടയുന്ന വോൾട്ടേജും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം
എസ്ഐസി എപിറ്റാക്സിയൽ ലെയറിൻ്റെ തയ്യാറെടുപ്പ് രീതികളിൽ പ്രധാനമായും ബാഷ്പീകരണ വളർച്ചാ രീതി, ലിക്വിഡ് ഫേസ് എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വളർച്ച (എൽപിഇ), മോളിക്യുലർ ബീം എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വളർച്ച (എംബിഇ), കെമിക്കൽ നീരാവി നിക്ഷേപം (സിവിഡി) എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.നിലവിൽ, കെമിക്കൽ നീരാവി നിക്ഷേപം (സിവിഡി) ആണ് ഫാക്ടറികളിൽ വൻതോതിലുള്ള ഉൽപാദനത്തിന് ഉപയോഗിക്കുന്ന പ്രധാന രീതി.
| തയ്യാറാക്കൽ രീതി | പ്രക്രിയയുടെ പ്രയോജനങ്ങൾ | പ്രക്രിയയുടെ പോരായ്മകൾ |
|
ലിക്വിഡ് ഫേസ് എപിറ്റാക്സിയൽ വളർച്ച
(LPE)
|
ലളിതമായ ഉപകരണ ആവശ്യകതകളും കുറഞ്ഞ ചിലവ് വളർച്ചാ രീതികളും. |
എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളിയുടെ ഉപരിതല രൂപഘടന നിയന്ത്രിക്കുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാണ്.ഉപകരണങ്ങൾക്ക് ഒരേ സമയം ഒന്നിലധികം വേഫറുകൾ എപ്പിറ്റാക്സിയലൈസ് ചെയ്യാൻ കഴിയില്ല, ഇത് വൻതോതിലുള്ള ഉത്പാദനം പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു. |
|
മോളിക്യുലർ ബീം എപിറ്റാക്സിയൽ ഗ്രോത്ത് (MBE)
|
വ്യത്യസ്ത SiC ക്രിസ്റ്റൽ എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളികൾ കുറഞ്ഞ വളർച്ചാ താപനിലയിൽ വളർത്താം |
ഉപകരണ വാക്വം ആവശ്യകതകൾ ഉയർന്നതും ചെലവേറിയതുമാണ്.എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളിയുടെ മന്ദഗതിയിലുള്ള വളർച്ചാ നിരക്ക് |
|
കെമിക്കൽ നീരാവി നിക്ഷേപം (CVD) |
ഫാക്ടറികളിലെ വൻതോതിലുള്ള ഉൽപാദനത്തിനുള്ള ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട രീതി.കട്ടിയുള്ള എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളികൾ വളർത്തുമ്പോൾ വളർച്ചാ നിരക്ക് കൃത്യമായി നിയന്ത്രിക്കാനാകും. |
SiC എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളികൾക്ക് ഇപ്പോഴും ഉപകരണത്തിൻ്റെ സവിശേഷതകളെ ബാധിക്കുന്ന വിവിധ വൈകല്യങ്ങളുണ്ട്, അതിനാൽ SiC-യുടെ എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വളർച്ചാ പ്രക്രിയ തുടർച്ചയായി ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്.ടാസിആവശ്യമാണ്, സെമിസെറ കാണുകTaC ഉൽപ്പന്നം) |
|
ബാഷ്പീകരണ വളർച്ചാ രീതി
|
SiC ക്രിസ്റ്റൽ വലിക്കുന്ന അതേ ഉപകരണങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച്, പ്രക്രിയ ക്രിസ്റ്റൽ വലിക്കലിൽ നിന്ന് അല്പം വ്യത്യസ്തമാണ്.മുതിർന്ന ഉപകരണങ്ങൾ, കുറഞ്ഞ ചെലവ് |
SiC യുടെ അസമമായ ബാഷ്പീകരണം ഉയർന്ന ഗുണമേന്മയുള്ള എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളികൾ വളർത്തുന്നതിന് അതിൻ്റെ ബാഷ്പീകരണം ഉപയോഗിക്കുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാക്കുന്നു. |
അത്തിപ്പഴം.2. എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളിയുടെ പ്രധാന തയ്യാറെടുപ്പ് രീതികളുടെ താരതമ്യം
ചിത്രം 2(b) ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ഒരു നിശ്ചിത ടിൽറ്റ് ആംഗിളുള്ള ഓഫ്-ആക്സിസ് {0001} സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിൽ, സ്റ്റെപ്പ് ഉപരിതലത്തിൻ്റെ സാന്ദ്രത വലുതാണ്, സ്റ്റെപ്പ് ഉപരിതലത്തിൻ്റെ വലുപ്പം ചെറുതാണ്, കൂടാതെ ക്രിസ്റ്റൽ ന്യൂക്ലിയേഷൻ എളുപ്പമല്ല സ്റ്റെപ്പ് ഉപരിതലത്തിൽ സംഭവിക്കുന്നു, പക്ഷേ പലപ്പോഴും സ്റ്റെപ്പിൻ്റെ ലയന പോയിൻ്റിൽ സംഭവിക്കുന്നു.ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ഒരു ന്യൂക്ലിറ്റിംഗ് കീ മാത്രമേയുള്ളൂ.അതിനാൽ, എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളിക്ക് അടിവസ്ത്രത്തിൻ്റെ സ്റ്റാക്കിംഗ് ക്രമം തികച്ചും ആവർത്തിക്കാൻ കഴിയും, അങ്ങനെ മൾട്ടി-ടൈപ്പ് സഹവർത്തിത്വത്തിൻ്റെ പ്രശ്നം ഇല്ലാതാക്കുന്നു.
അത്തിപ്പഴം.3. 4H-SiC സ്റ്റെപ്പ് കൺട്രോൾ എപ്പിറ്റാക്സി രീതിയുടെ ഫിസിക്കൽ പ്രോസസ് ഡയഗ്രം
അത്തിപ്പഴം.4. 4H-SiC സ്റ്റെപ്പ് നിയന്ത്രിത എപ്പിറ്റാക്സി രീതി വഴിയുള്ള CVD വളർച്ചയുടെ നിർണായക സാഹചര്യങ്ങൾ
അത്തിപ്പഴം.5. 4H-SiC എപ്പിറ്റാക്സിയിലെ വിവിധ സിലിക്കൺ സ്രോതസ്സുകൾക്ക് കീഴിലുള്ള വളർച്ചാ നിരക്കുകളുടെ താരതമ്യം
നിലവിൽ, താഴ്ന്നതും ഇടത്തരവുമായ വോൾട്ടേജ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ (1200 വോൾട്ട് ഉപകരണങ്ങൾ പോലുള്ളവ) സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് എപ്പിറ്റാക്സി സാങ്കേതികവിദ്യ താരതമ്യേന പക്വത പ്രാപിച്ചിരിക്കുന്നു.എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളിയുടെ കനം ഏകാഗ്രത, ഡോപ്പിംഗ് ഏകാഗ്രത, വൈകല്യ വിതരണം എന്നിവ താരതമ്യേന നല്ല നിലയിലെത്താം, ഇത് അടിസ്ഥാനപരമായി മധ്യ, താഴ്ന്ന വോൾട്ടേജ് എസ്ബിഡി (ഷോട്ട്കി ഡയോഡ്), എംഒഎസ് (മെറ്റൽ ഓക്സൈഡ് അർദ്ധചാലക ഫീൽഡ് ഇഫക്റ്റ് ട്രാൻസിസ്റ്റർ), ജെബിഎസ് ( ജംഗ്ഷൻ ഡയോഡ്) മറ്റ് ഉപകരണങ്ങളും.
എന്നിരുന്നാലും, ഉയർന്ന മർദ്ദത്തിൻ്റെ മേഖലയിൽ, എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വേഫറുകൾ ഇപ്പോഴും നിരവധി വെല്ലുവിളികളെ തരണം ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്.ഉദാഹരണത്തിന്, 10,000 വോൾട്ട് താങ്ങേണ്ട ഉപകരണങ്ങൾക്ക്, എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളിയുടെ കനം ഏകദേശം 100μm ആയിരിക്കണം.ലോ-വോൾട്ടേജ് ഉപകരണങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളിയുടെ കനവും ഡോപ്പിംഗ് കോൺസൺട്രേഷൻ്റെ ഏകതാനതയും വളരെ വ്യത്യസ്തമാണ്, പ്രത്യേകിച്ച് ഡോപ്പിംഗ് കോൺസൺട്രേഷൻ്റെ ഏകത.അതേ സമയം, എപ്പിറ്റാക്സിയൽ ലെയറിലെ ത്രികോണ വൈകല്യവും ഉപകരണത്തിൻ്റെ മൊത്തത്തിലുള്ള പ്രകടനത്തെ നശിപ്പിക്കും.ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ, ഉപകരണ തരങ്ങൾ ബൈപോളാർ ഉപകരണങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന പ്രവണത കാണിക്കുന്നു, ഇതിന് എപ്പിറ്റാക്സിയൽ ലെയറിൽ ഉയർന്ന ന്യൂനപക്ഷ ആയുസ്സ് ആവശ്യമാണ്, അതിനാൽ ന്യൂനപക്ഷ ആയുസ്സ് മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് പ്രക്രിയ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്.
നിലവിൽ, ആഭ്യന്തര എപ്പിറ്റാക്സി പ്രധാനമായും 4 ഇഞ്ചും 6 ഇഞ്ചുമാണ്, വലിയ വലിപ്പത്തിലുള്ള സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് എപ്പിറ്റാക്സിയുടെ അനുപാതം വർഷം തോറും വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്.സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് എപ്പിറ്റാക്സിയൽ ഷീറ്റിൻ്റെ വലുപ്പം പ്രധാനമായും സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിൻ്റെ വലുപ്പത്താൽ പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു.നിലവിൽ, 6 ഇഞ്ച് സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് വാണിജ്യവൽക്കരിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, അതിനാൽ സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് എപ്പിറ്റാക്സിയൽ ക്രമേണ 4 ഇഞ്ചിൽ നിന്ന് 6 ഇഞ്ചിലേക്ക് മാറുകയാണ്.സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് തയ്യാറാക്കൽ സാങ്കേതികവിദ്യയും ശേഷി വിപുലീകരണവും തുടർച്ചയായി മെച്ചപ്പെടുത്തിയതോടെ, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിൻ്റെ വില ക്രമേണ കുറയുന്നു.എപ്പിറ്റാക്സിയൽ ഷീറ്റ് വിലയുടെ ഘടനയിൽ, സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് ചെലവിൻ്റെ 50%-ത്തിലധികം വരും, അതിനാൽ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് വില കുറയുന്നതോടെ, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് എപ്പിടാക്‌സിയൽ ഷീറ്റിൻ്റെ വിലയും കുറയുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.
പോസ്റ്റ് സമയം: ജൂൺ-03-2024