进口4寸导电碳化硅衬底外延加工

时间:2023年03月28日 来源:

    为何半绝缘型与导电型碳化硅衬底技术壁垒都比较高?PVT方法中SiC粉料纯度对晶片质量具有较大影响。粉料中一般含有极微量的氮(N),硼(B)、铝(Al)、铁(Fe)等杂质,其中氮是n型掺杂剂,在碳化硅中产生游离的电子,硼、铝是p型掺杂剂,产生游离的空穴。为了制备n型导电碳化硅晶片,在生长时需要通入氮气,让它产生的一部分电子中和掉硼、铝产生的空穴(即补偿),另外的游离电子使碳化硅表现为n型导电。为了制备高阻不导电的碳化硅(半绝缘型),在生长时需要加入钒(V)杂质,钒既可以产生电子,也可以产生空穴,让它产生的电子中和掉硼、铝产生的空穴(即补偿),它产生的空穴中和掉氮产生的电子,所以所生长的碳化硅几乎没有游离的电子、空穴,形成高阻不导电的晶片(半绝缘型)。掺钒工艺复杂,所以半绝缘碳化硅很难制备,成本很高。近年来也出现了通过点缺陷来实现高阻半绝缘碳化硅的方法。p型导电碳化硅也不容易制备,特别是低阻的p型碳化硅更不容易制备。 什么地方需要使用 碳化硅衬底。进口4寸导电碳化硅衬底外延加工

碳化硅属于第三代半导体材料,在低功耗、小型化、高压、高频的应用场景有极大优势。第三代半导体材料以碳化硅、氮化镓为,与前两代半导体材料相比比较大的优势是较宽的禁带宽度,保证了其可击穿更高的电场强度,适合制备耐高压、高频的功率器件。碳化硅产业链分为衬底材料制备、外延层生长、器件制造以及下游应用。通常采用物相传输法(PVT法)制备碳化硅单晶,再在衬底上使用化学气相沉积法(CVD法)等生成外延片,制成相关器件。在SiC器件的产业链中,由于衬造工艺难度大,产业链价值量主要集中于上游衬底环节。成都进口led碳化硅衬底质量比较好的碳化硅衬底的公司。

SiC电子器件是微电子器件领域的研究热点之一。SiC材料的击穿电场有4MV/cm,很适合于制造高压功率器件的有源层。而由于SiC衬底存在缺点等原因,将它直接用于器件制造时,性能不好。SiC衬底经过外延之后,其表面缺点减少,晶格排列整齐,表面形貌良好,比衬底大为改观,此时将其用于制造器件可以提高器件的性能。为了提高击穿电压,厚的外延层、好的表面形貌和较低的掺杂浓度是必需的。一些高压双极性器件,需外延膜的厚度超过50μm,掺杂浓度小于2×1015cm-3,载流子寿命大过1us。对于高反压大功率器件,需要要在4H-SiC衬底上外延一层很厚的、低掺杂浓度的外延层。为了制作10KW的大功率器件,外延层厚度要达到100μm以上。高压、大电流、高可靠性SiC电子器件的不断发展对SiC外延薄膜提出了更多苛刻的要求,需要通过进一步深入的研究提高厚外延生长技术。

    碳化硅衬备技术包括PVT法(物相传输法)、溶液法和HTCVD法(高温气相化学沉积法)等,目前国际上基本采用PVT法制备碳化硅单晶。SiC单晶生长经历3个阶段,分别是Acheson法、Lely法、改良Lely法。利用SiC高温升华分解特性,可采用升华法即Lely法来生长SiC晶体,它是把SiC粉料放在石墨坩埚和多孔石墨管之间,在惰性气体(氩气)环境温度为2500℃的条件下进行升华生长,可以生成片状SiC晶体。但Lely法为自发成核生长方法,较难控制所生长SiC晶体的晶型,且得到的晶体尺寸很小,后来又出现了改良的Lely法,即PVT法(物相传输法),其优点在于:采用SiC籽晶控制所生长晶体的晶型,克服了Lely法自发成核生长的缺点,可得到单一晶型的SiC单晶,且可生长较大尺寸的SiC单晶。 如何选择一家好的碳化硅衬底公司。

SiC晶体的获得早是用AchesonZ工艺将石英砂与C混合放入管式炉中2600℃反应生成,这种方法只能得到尺寸很小的多晶SiC。至1955年,Lely用无籽晶升华法生长出了针状3C-SiC孪晶,由此奠定了SiC的发展基础。20世纪80年代初Tairov等采用改进的升华工艺生长出SiC晶体,SiC作为一种实用半导体开始引起人们的研究兴趣,国际上一些先进国家和研究机构都投入巨资进行SiC研究。20世纪90年代初,Cree Research Inc用改进的Lely法生长6H-SiC晶片并实现商品化,并于1994年制备出4H-SiC晶片。这一突破性进展立即掀起了SiC晶体及相关技术研究的热潮。目前实现商业化的SiC晶片只有4H-和6H-型,且均采用PVD技术,以美国CreeResearch Inc为**。采用此法已逐步提高SiC晶体的质量和直径达7.5cm,目前晶圆直径已超过10cm,比较大有用面积达到40mm2,微导管密度已下降到小于0.1/cm2。质量好的碳化硅衬底的公司联系方式。山东碳化硅衬底进口6寸

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