เมื่อไม่นานมานี้ วัสดุพื้นฐาน SiC ที่ผลิตในประเทศได้มีความก้าวหน้าใหม่ๆ เกิดขึ้น—บริษัท Tongguang Crystal ประสบความสำเร็จในการเตรียมผลึกเดี่ยว SiC ขนาด 6 นิ้ว โดยปราศจากข้อบกพร่องแบบท่อขนาดเล็ก"เหมาะสมกว่าสำหรับการผลิตอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงและแรงสูงพิเศษ"

ตามรายงานระบุว่า คริสตัลเชิงแสงชนิดเดียวกันนี้ถูกนำมาใช้แผนการออกแบบการเติบโตของ PVT ที่ได้รับการปรับปรุงแผ่นเวเฟอร์ SiC ขนาด 6 นิ้วนี้ไม่มีจุดความเครียดใดๆ ระนาบฐานของโครงสร้างผลึกมีความโค้งน้อย ความกว้างครึ่งยอดเฉลี่ยของดัชนีการเลี้ยวเบน (004) ต่ำเพียง 19 อาร์ควินาที และการกระจายความต้านทานสม่ำเสมอ

ผลการวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร "Acta Ceramics" ฉบับเดือนเมษายน 2021 โดยส่งผลงานภายในเดือนกรกฎาคม 2020    
     

กระบวนการเติบโตเชิงนวัตกรรม

การแก้ไขปัญหาความบกพร่องของไมโครทิวบูล

หลังจากทำงานหนักมาเกือบ 30 ปี อุตสาหกรรมก็สามารถผลิตวัสดุผลึกเดี่ยว 4H-SiC ขนาด 2-4 นิ้ว ที่ปราศจากข้อบกพร่องของท่อขนาดเล็กได้อย่างสมบูรณ์แล้ว อย่างไรก็ตามยังคงมีปัญหาบางประการในการผลิตผลึกเดี่ยว 4H-SiC ขนาด 6 นิ้วบริษัท Tongguang Crystal เชื่อว่าในการเตรียมผลึกเดี่ยว SiC ขนาด 6 นิ้วโดยปราศจากข้อบกพร่องของท่อขนาดเล็ก ควรหลีกเลี่ยงการเกิดโพลีไทป์ และวิธีการของพวกเขาคือการปรับปรุงวิธีการขนส่งไอระเหยทางกายภาพ (PVT)จากรายงานระบุว่า ภายใต้สภาวะการประกอบการเติบโตแบบดั้งเดิม ทิศทางการไหลของส่วนประกอบการเติบโตบางส่วนอยู่ในทิศทางเดียวกับทิศทางการไหลของขั้นการเติบโต และบางส่วนอยู่ในทิศทางตรงกันข้ามกับทิศทางการไหลของขั้นการเติบโต แผนการปรับปรุงผลึกแสงชนิดเดียวกันใช้ระบบระบายน้ำหรือการออกแบบสนามอุณหภูมิแบบไม่สมมาตรในระหว่างกระบวนการเจริญเติบโต ทิศทางการไหลของส่วนประกอบการเจริญเติบโตมักจะตรงข้ามกับทิศทางการไหลของขั้นบันไดเกือบเสมอ     รูปที่ 1: แผนภาพแสดงวิธีการ PVT สองวิธี    กระบวนการที่ได้รับการปรับปรุงนี้มีข้อดีที่เป็นเอกลักษณ์—อะตอมองค์ประกอบบนพื้นผิวการเติบโตของผลึกเดี่ยวสามารถเข้าถึงตำแหน่งหักงอของขั้นการเติบโตได้อย่างรวดเร็ว ทำให้มั่นใจได้ว่าขั้นอะตอมจะเคลื่อนที่อย่างเป็นระเบียบ จึงสามารถจำลองโครงสร้างผลึกของผลึกเดี่ยวได้อย่างสมบูรณ์ นอกจากนี้ การเคลื่อนที่อย่างเป็นระเบียบของขั้นจะไม่ทำให้เกิดการรวมตัวของขั้น และจะไม่ก่อให้เกิดขั้นที่กว้าง จึงหลีกเลี่ยงปรากฏการณ์การเกิดนิวเคลียสแบบหลายมิติสองมิติที่เกิดจากขั้นที่กว้าง ดังนั้นกระบวนการที่ได้รับการปรับปรุงนี้ช่วยเพิ่มเสถียรภาพของผลึกเดี่ยว SiC ชนิด n ขนาด 6 นิ้วได้อย่างมาก      

ประสิทธิภาพที่ดีเยี่ยม

ตอบสนองความต้องการของอุปกรณ์ไฟฟ้า

จากเอกสารดังกล่าว ผลการสแกนตรวจจับสเปกตรัมรามานของแผ่นเวเฟอร์พื้นผิวแสดงให้เห็นว่าแผ่นเวเฟอร์ขนาด 6 นิ้วทั้งหมดประกอบด้วยผลึก 4H-SiC รูปแบบเดียว     รูปที่ 2: การสแกนสเปกตรัมรามานของ SiC ขนาด 6 นิ้วจากการตรวจสอบด้วยเครื่องวัดความเครียดโพลาไรเซชัน พบว่าหลังจากปรับปรุงสภาวะกระบวนการเจริญเติบโตแล้วในชิปไม่มีจุดที่เกิดความเครียดสิ่งนี้แสดงให้เห็นว่าคุณภาพของผลึกเดี่ยว SiC ที่ปลูกนั้นดีกว่า     รูปที่ 3: การเปรียบเทียบการกระจายความเค้นโพลาไรเซชันของเวเฟอร์ที่ใช้กระบวนการผลิตสองแบบผลการทดสอบโหมดการแกว่งของ XRD ความละเอียดสูงแสดงให้เห็นว่าความแตกต่างของการวางแนวของเวเฟอร์ทั้งหมดอยู่ในช่วง 0.04° และรัศมีของความโค้งในทิศทางแกน X มีค่า ≥132 ไมโครเมตรสิ่งนี้แสดงให้เห็นว่าระนาบฐานของโครงสร้างผลึกมีความโค้งน้อยกว่า และมีข้อบกพร่องในการเรียงซ้อนน้อยกว่านอกจากนี้ ความกว้างครึ่งยอดของกราฟการแกว่งทดสอบส่วนใหญ่ต่ำกว่า 30 ฟิลิปดา และความกว้างครึ่งยอดเฉลี่ยอยู่ที่ 19 ฟิลิปดา ซึ่งแสดงให้เห็นว่าคุณภาพของผลึกนั้นสูงมากภายในมีตำหนิขนาดเล็กไม่มากนัก     รูปที่ 4: การสแกนเส้นโค้งการแกว่ง XRD ความละเอียดสูงของระนาบผลึก (004) ของผลึกเดี่ยว SiC ขนาด 6 นิ้วในขณะเดียวกัน ผลการทดสอบด้วยวิธีวัดกระแสไหลวนแสดงให้เห็นว่าค่าความต้านทานอยู่ในช่วง 16.8-22.2 มิลลิโอห์ม-เซนติเมตร การกระจายตัวของค่าความต้านทานมีความสม่ำเสมอ และค่าสัมประสิทธิ์การกระจายตัวทางสถิติอยู่ที่ 3.5% ค่าความต้านทานเฉลี่ยอยู่ที่ 20.5 มิลลิโอห์ม-เซนติเมตรสามารถตอบสนองความต้องการด้านการผลิตอุปกรณ์ไฟฟ้าได้อย่างดี     รูปที่ 5: แผนภาพการกระจายค่าความต้านทานของแผ่นเวเฟอร์ผลึกเดี่ยว SiC ชนิด n ขนาด 6 นิ้ว  

ข้อสงวนสิทธิ์: บทความนี้คัดลอกมาจาก "แนวโน้มเซมิคอนดักเตอร์รุ่นที่สาม" บทความนี้เป็นเพียงความคิดเห็นส่วนตัวของผู้เขียนเท่านั้น และไม่ได้แสดงถึงความคิดเห็นของ Sacco Micro และอุตสาหกรรม การคัดลอกและเผยแพร่มีจุดประสงค์เพื่อสนับสนุนการคุ้มครองสิทธิ์ในทรัพย์สินทางปัญญาเท่านั้น โปรดระบุแหล่งที่มาและผู้เขียนต้นฉบับเมื่อนำไปเผยแพร่ซ้ำ หากพบการละเมิดลิขสิทธิ์ โปรดติดต่อเราเพื่อลบออก

หมายเลขโทรศัพท์ของบริษัท: +86-0755-83044319
โทรสาร: +86-0755-83975897
อีเมล์: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 ผู้จัดการหลี่

QQ: 332496225 ผู้จัดการชิว

ที่อยู่: ห้อง 809 อาคาร C อาคารเทคโนโลยีจ้านเทา เลขที่ 1079 ถนนหมินจือ เขตหลงหัวใหม่ เมืองเซินเจิ้น