Kòm nou konnen, nan jaden an semi-conducteurs, sèl kristal Silisyòm (Si) se pi lajman itilize ak pi gwo volim semi-conducteurs materyèl debaz nan mond lan. Kounye a, plis pase 90% nan pwodwi semi-conducteurs yo fabrike lè l sèvi avèk materyèl Silisyòm ki baze sou. Avèk demann ogmante pou aparèy ki gen gwo pouvwa ak wo-vòltaj nan jaden enèji modèn, kondisyon pi sevè yo te mete devan pou paramèt kle nan materyèl semi-conducteurs tankou lajè bandgap, fòs jaden elektrik pann, pousantaj saturation elèktron, ak konduktiviti tèmik. Anba sikonstans sa a, lajè bandgap semiconductor materyèl ki reprezante pacarbure Silisyòm(SiC) te parèt tankou cheri aplikasyon pou dansite gwo pouvwa.
Kòm yon semiconductor konpoze,carbure Silisyòmli trè ra nan lanati epi li parèt nan fòm moissanite mineral la. Kounye a, prèske tout carbure Silisyòm vann nan mond lan atifisyèlman sentèz. Silisyòm carbure gen avantaj ki genyen nan dite segondè, segondè konduktiviti tèmik, bon estabilite tèmik, ak gwo pann kritik jaden elektrik. Li se yon materyèl ideyal pou fè aparèy semi-kondiktè wo-vòltaj ak gwo pouvwa.
Se konsa, ki jan yo fabrike aparèy semi-conducteurs pouvwa carbure Silisyòm?
Ki diferans ki genyen ant pwosesis manifakti aparèy carbure Silisyòm ak pwosesis manifakti tradisyonèl ki baze sou Silisyòm? Kòmanse nan pwoblèm sa a, "Bagay souSilisyòm Carbide AparèyFaktori" pral revele sekrè yo youn pa youn.
I
Pwosesis koule nan manifakti aparèy carbure Silisyòm
Pwosesis fabrikasyon aparèy carbure Silisyòm se jeneralman menm jan ak aparèy ki baze sou Silisyòm, sitou ki gen ladan fotolitografi, netwayaj, dopaj, grave, fòmasyon fim, eklèsi ak lòt pwosesis. Anpil manifaktirè aparèy pouvwa ka satisfè bezwen fabrikasyon aparèy carbure Silisyòm lè yo amelyore liy pwodiksyon yo ki baze sou pwosesis manifakti ki baze sou Silisyòm. Sepandan, pwopriyete espesyal yo nan materyèl carbure Silisyòm detèmine ke kèk pwosesis nan fabrikasyon aparèy li yo bezwen konte sou ekipman espesifik pou devlopman espesyal pou pèmèt aparèy carbure Silisyòm yo kenbe tèt ak vòltaj segondè ak segondè aktyèl.
II
Entwodiksyon nan modil pwosesis espesyal carbure Silisyòm
Modil pwosesis espesyal carbure Silisyòm yo sitou kouvri dopaj piki, fòme estrikti pòtay, grave mòfoloji, metalizasyon, ak pwosesis eklèsi.
(1) Dopaj piki: Akòz enèji segondè kabòn-Silisyòm nan carbure Silisyòm, atòm enpurte yo difisil pou difize nan carbure Silisyòm. Lè w ap prepare aparèy carbure Silisyòm, dopaj nan junctions PN ka sèlman reyalize pa enplantasyon ion nan tanperati ki wo.
Dopaj anjeneral fè ak iyon enpurte tankou bor ak fosfò, ak pwofondè dopaj se nòmalman 0.1μm ~ 3μm. Enplantasyon ion wo-enèji pral detwi estrikti lasi nan materyèl la carbure Silisyòm tèt li. Recuit segondè-tanperati oblije repare domaj lasi ki te koze pa enplantasyon ion ak kontwole efè a nan rkwir sou brutality sifas yo. Pwosesis debaz yo se enplantasyon ion wo-tanperati ak rkwir segondè-tanperati.
Figi 1 Dyagram chema enplantasyon ion ak efè rkwir wo-tanperati
(2) Fòmasyon estrikti pòtay: bon jan kalite a nan koòdone SiC / SiO2 gen yon gwo enfliyans sou migrasyon an kanal ak fyab pòtay nan MOSFET. Li nesesè pou devlope oksid espesifik pòtay ak pwosesis rkwir pòs-oksidasyon pou konpanse pou lyezon yo pandye nan koòdone SiC/SiO2 ak atòm espesyal (tankou atòm nitwojèn) pou satisfè kondisyon pèfòmans yo nan koòdone SiC/SiO2-wo kalite ak segondè. migrasyon nan aparèy yo. Pwosesis debaz yo se oksidasyon wo-tanperati oksid pòtay, LPCVD, ak PECVD.
Figi 2 Dyagram chema depo òdinè fim oksid ak oksidasyon wo-tanperati
(3) Gravure mòfoloji: Materyèl carbure Silisyòm yo inaktif nan solvang chimik yo, epi kontwòl mòfoloji egzak ka sèlman reyalize atravè metòd grave sèk; materyèl mask, seleksyon grave mask, gaz melanje, kontwòl flan, pousantaj grave, brutality flan, elatriye bezwen yo dwe devlope selon karakteristik sa yo nan materyèl carbure Silisyòm. Pwosesis debaz yo se depo fim mens, fotolitografi, korozyon fim dyelèktrik, ak pwosesis grave sèk.
Figi 3 Dyagram chema nan pwosesis gravure carbure Silisyòm
(4) Metalizasyon: elektwòd sous aparèy la mande pou metal pou fòme yon bon kontak ohmik ba-rezistans ak carbure Silisyòm. Sa a pa sèlman mande pou reglemante pwosesis depo metal la ak kontwole eta a koòdone nan metal-semiconductor kontak la, men tou, mande pou segondè-tanperati rkwir diminye wotè a baryè Schottky ak reyalize metal-Silisyòm carbure kontak ohmic. Pwosesis debaz yo se metal magnetron sputtering, evaporasyon gwo bout bwa elèktron, ak rapid rkwir tèmik.
Figi 4 Dyagram chema nan prensip magnetron sputtering ak efè metalizasyon
(5) Pwosesis eklèsi: materyèl carbure Silisyòm gen karakteristik segondè dite, segondè frajil ak severite ka zo kase ki ba. Pwosesis fanm k'ap pile li yo gen tandans lakòz ka zo kase frajil nan materyèl la, sa ki lakòz domaj nan sifas la wafer ak sub-sifas. Nouvo pwosesis fanm k'ap pile bezwen devlope pou satisfè bezwen fabrikasyon aparèy carbure Silisyòm. Pwosesis debaz yo eklèsi nan disk fanm k'ap pile, kole fim ak penti kap dekale, elatriye.
Figi 5 Dyagram chema nan prensip moulen / eklèsi wafer
Lè poste: Oct-22-2024