การควบคุมสารต้องห้ามในการเจริญเติบโต SiC ของการระเหิด

ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC)มีบทบาทสำคัญในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังและอุปกรณ์ความถี่สูง เนื่องจากมีคุณสมบัติทางไฟฟ้าและความร้อนที่ดีเยี่ยม คุณภาพและระดับยาสลบของคริสตัล SiCส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพของอุปกรณ์ ดังนั้นการควบคุมสารต้องห้ามที่แม่นยำจึงเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีสำคัญในกระบวนการเติบโตของ SiC

1. ผลของการเติมสารเจือปน

ในการเจริญเติบโตแบบระเหิดของ SiC สารเจือปนที่ต้องการสำหรับการเจริญเติบโตของลิ่มชนิด n และ p คือไนโตรเจน (N) และอะลูมิเนียม (Al) ตามลำดับ อย่างไรก็ตาม ความบริสุทธิ์และความเข้มข้นของสารต้องห้ามในพื้นหลังของแท่ง SiC มีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพของอุปกรณ์ ความบริสุทธิ์ของวัตถุดิบ SiC และส่วนประกอบกราไฟท์กำหนดลักษณะและปริมาณของอะตอมที่ไม่บริสุทธิ์ในลิ่ม- สิ่งเจือปนเหล่านี้ ได้แก่ ไทเทเนียม (Ti), วาเนเดียม (V), โครเมียม (Cr), เฟอร์รัม (Fe), โคบอลต์ (Co), นิกเกิล (Ni) ) และซัลเฟอร์ (S) การมีอยู่ของโลหะเจือปนเหล่านี้อาจทำให้ความเข้มข้นของสิ่งเจือปนในแท่งโลหะต่ำกว่าแหล่งกำเนิด 2 ถึง 100 เท่า ซึ่งส่งผลต่อลักษณะทางไฟฟ้าของอุปกรณ์

2. การควบคุมความเข้มข้นของโพลาร์และสารต้องห้าม

ผลกระทบเชิงขั้วในการเติบโตของผลึก SiC มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อความเข้มข้นของสารต้องห้าม ในแท่ง SiCที่ปลูกบนระนาบผลึก (0001) ความเข้มข้นของสารเติมไนโตรเจนจะสูงกว่าความเข้มข้นของสารเติมไนโตรเจนที่ปลูกบนระนาบผลึก (0001) อย่างมีนัยสำคัญ ในขณะที่สารเติมอะลูมิเนียมแสดงแนวโน้มตรงกันข้าม ผลกระทบนี้เกิดจากไดนามิกของพื้นผิวและไม่ขึ้นกับองค์ประกอบของเฟสก๊าซ อะตอมไนโตรเจนถูกพันธะกับซิลิคอนอะตอมที่ต่ำกว่าสามอะตอมบนระนาบผลึก (0001) แต่สามารถพันธะกับอะตอมของซิลิคอนได้เพียงอะตอมเดียวบนระนาบผลึก (0001) ส่งผลให้อัตราการคายไนโตรเจนบนผลึก (0001) ต่ำกว่ามาก เครื่องบิน. (0001) หน้าคริสตัล

3. ความสัมพันธ์ระหว่างความเข้มข้นของสารต้องห้ามและอัตราส่วน C/Si

การเติมสารเจือปนยังได้รับผลกระทบจากอัตราส่วน C/Si และผลการแข่งขันการครอบครองพื้นที่นี้ยังพบได้ในการเติบโตของ CVD ของ SiC อีกด้วย ในการเจริญเติบโตของการระเหิดมาตรฐาน การควบคุมอัตราส่วน C/Si อย่างอิสระเป็นเรื่องยาก การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิการเติบโตจะส่งผลต่ออัตราส่วน C/Si ที่มีประสิทธิผล และส่งผลต่อความเข้มข้นของสารต้องห้าม ตัวอย่างเช่น โดยทั่วไปการเติมไนโตรเจนจะลดลงตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ในขณะที่การเติมอะลูมิเนียมจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น

4. สีเป็นตัวบ่งชี้ระดับยาสลบ

สีของผลึก SiC จะเข้มขึ้นเมื่อความเข้มข้นของสารต้องห้ามเพิ่มขึ้น ดังนั้นสีและความลึกของสีจึงกลายเป็นตัวบ่งชี้ที่ดีของประเภทและความเข้มข้นของสารต้องห้าม 4H-SiC และ 6H-SiC ที่มีความบริสุทธิ์สูงไม่มีสีและโปร่งใส ในขณะที่การเติมสารชนิด n หรือชนิด p จะทำให้ตัวพาดูดซับในช่วงแสงที่มองเห็นได้ ทำให้คริสตัลมีสีที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว ตัวอย่างเช่น 4H-SiC ชนิด n ดูดซับที่ 460 นาโนเมตร (แสงสีน้ำเงิน) ในขณะที่ 6H-SiC ชนิด n ดูดซับที่ 620 นาโนเมตร (แสงสีแดง)

5. ความไม่สอดคล้องกันของสารกระตุ้นเรเดียล

ในพื้นที่ตอนกลางของเวเฟอร์ SiC(0001) โดยทั่วไปความเข้มข้นของสารกระตุ้นจะสูงกว่า โดยปรากฏเป็นสีเข้มกว่า เนื่องจากการเติมสารเจือปนที่เพิ่มขึ้นในระหว่างการเจริญเติบโตของด้าน ในระหว่างกระบวนการการเติบโตของแท่งโลหะ การเติบโตแบบก้นหอยอย่างรวดเร็วจะเกิดขึ้นบนด้าน 0001 แต่อัตราการเติบโตตามทิศทางของผลึก <0001> นั้นต่ำ ส่งผลให้มีการเติมสารเจือปนเพิ่มขึ้นในบริเวณด้าน 0001 ดังนั้นความเข้มข้นของสารต้องห้ามในภาคกลางของแผ่นเวเฟอร์จึงสูงกว่าบริเวณรอบนอก 20% ถึง 50% ชี้ให้เห็นถึงปัญหาของการเติมสารต้องห้ามในแนวรัศมีที่ไม่สม่ำเสมอในเวเฟอร์ SiC (0001).

Semicorex นำเสนอคุณภาพสูงสารตั้งต้น SiC- หากคุณมีข้อสงสัยหรือต้องการรายละเอียดเพิ่มเติม โปรดอย่าลังเลที่จะติดต่อเรา

โทรศัพท์ติดต่อ # +86-13567891907

อีเมล์: sales@semicorex.com