Bilşimiz ýaly ýarymgeçiriji meýdanynda ýekeje kristal kremniý (Si) dünýäde iň giňden ulanylýan we iň uly göwrümli ýarymgeçiriji esasy materialdyr. Häzirki wagtda ýarymgeçiriji önümleriň 90% -den gowragy kremniý esasly materiallardan peýdalanyp öndürilýär. Häzirki zaman energiýa pudagynda ýokary kuwwatly we ýokary woltly enjamlara bolan islegiň artmagy bilen ýarymgeçiriji materiallaryň zolakly giňligi, elektrik meýdanynyň güýji, elektronyň doýma tizligi we ýylylyk geçirijiligi ýaly esasy parametrleri üçin has berk talaplar öňe sürüldi. Bu ýagdaýda giň zolakly ýarymgeçiriji materiallar görkezilýärkremniý karbid(SiC) ýokary güýçli dykyzlykly programmalaryň söýgüsi hökmünde ýüze çykdy.
Goşma ýarymgeçiriji hökmünde,kremniý karbidtebigatda gaty seýrek we mineral moissanit görnüşinde ýüze çykýar. Häzirki wagtda dünýäde satylýan kremniy karbidiň hemmesi diýen ýaly emeli sintez edilýär. Silikon karbid ýokary gatylygyň, ýokary ýylylyk geçirijiliginiň, gowy ýylylyk durnuklylygynyň we ýokary kritiki bölüniş elektrik meýdanynyň artykmaçlyklaryna eýedir. Volokary woltly we ýokary güýçli ýarymgeçiriji enjamlary ýasamak üçin amatly materialdyr.
Onda, kremniy karbid güýji ýarymgeçiriji enjamlar nädip öndürilýär?
Silikon karbid enjamyny öndürmek prosesi bilen kremniý esasly önümçilik prosesiniň arasynda näme tapawut bar? Bu sanyndan başlap, “zatlar hakdaSilikon karbid enjamyÖnümçilik ”syrlaryny birin-birin açar.
I
Silikon karbid enjamyny öndürmek prosesi
Silikon karbid enjamlaryny öndürmek prosesi, köplenç fotolitografiýa, arassalamak, doping, efirlemek, filmiň emele gelmegi, inçelmegi we beýleki amallary öz içine alýan kremniý esasly enjamlara meňzeýär. Kuwwat enjamlaryny öndürijileriň köpüsi, kremniý esasly önümçilik prosesi esasynda önümçilik liniýalaryny kämilleşdirmek arkaly kremniy karbid enjamlarynyň önümçilik zerurlyklaryny kanagatlandyryp bilerler. Şeýle-de bolsa, kremniy karbid materiallarynyň aýratyn aýratynlyklary, kremniý karbid enjamlaryna ýokary naprýa .eniýe we ýokary tok çydamly bolmagy üçin enjam öndürmekdäki käbir prosesleriň ýörite ösüş üçin ýörite enjamlara bil baglamalydygyny kesgitleýär.
II
Silikon karbid ýörite proses modullary bilen tanyşlyk
Silikon karbid ýörite prosess modullary, esasan, sanjym dopingini, derwezäniň gurluşyny emele getirmegi, morfologiýany çyzmagy, metallaşdyrmagy we inçelmegi öz içine alýar.
. Silikon karbid enjamlary taýýarlanylanda, PN birikmeleriniň dopingine diňe ýokary temperaturada ion implantasiýasy arkaly ýetip bolýar.
Doping, adatça, bor we fosfor ýaly hapa ionlary bilen amala aşyrylýar we doping çuňlugy adatça 0,1μm ~ 3μm bolýar. Energyokary energiýaly ion implantasiýasy kremniniň karbid materialynyň panjara gurluşyny ýok eder. Ion implantasiýasy sebäpli dörän panjara zeperini bejermek we ýeriň çişmegine täsirini gözegçilikde saklamak üçin ýokary temperaturaly anneal gerek. Esasy prosesler ýokary temperaturaly ion implantasiýasy we ýokary temperaturaly annealdyr.
1-nji surat Ion implantasiýasynyň we ýokary temperaturaly täsir ediş shemalarynyň diagrammasy
(2) Derwezäniň gurluşynyň emele gelmegi: SiC / SiO2 interfeýsiniň hili, kanalyň göçmegine we MOSFET-iň derwezäniň ygtybarlylygyna uly täsir edýär. SiC / SiO2 interfeýsinde ýokary hilli SiC / SiO2 interfeýsiniň öndürijilik talaplaryny kanagatlandyrmak üçin ýörite atomlar (azot atomlary ýaly) bilen ýapylýan baglanyşyklaryň öwezini dolmak üçin ýörite derwezäniň oksidi we okislenmeden soňky anneal proseslerini ösdürmeli. enjamlaryň göçmegi. Esasy prosesler derwezäniň oksidi ýokary temperaturaly okislenme, LPCVD we PECVD.
2-nji surat Adaty oksid filminiň çökgünliginiň we ýokary temperaturaly okislenmäniň shemasy
. maska materiallary, maskalary arassalamak, garyşyk gaz, pyýada ýörelgeleri dolandyrmak, eriş tizligi, pyýada ýörelgesi we ş.m. kremniý karbid materiallarynyň aýratynlyklaryna laýyklykda işlenip düzülmeli. Esasy prosesler inçe filmiň çökdürilmegi, fotolitografiýa, dielektrik filmiň poslamagy we gury eriş amallarydyr.
3-nji surat Silikon karbidiň emele gelişiniň shemasy
(4) Metallizasiýa: Enjamyň deslapky elektrody kremniy karbid bilen oňat pes garşylykly ohmiki kontakt döretmek üçin metaldan talap edýär. Bu diňe bir metal çökdürmek prosesini kadalaşdyrmak we metal ýarymgeçiriji kontaktyň interfeýs ýagdaýyna gözegçilik etmek bilen çäklenmän, Şottki barýeriniň beýikligini peseltmek we metal-kremniy karbid ohmik kontaktyna ýetmek üçin ýokary temperaturaly arassalanmagy talap edýär. Esasy prosesler metal magnitronyň dökülmegi, elektron şöhlesiniň bugarmagy we çalt ýylylyk bilen örtülmegi.
4-nji surat Magnetronyň tüýkürme ýörelgesiniň we metallizasiýa täsiriniň shemasy
(5) Inçeleme prosesi: Silikon karbid materialy ýokary gatylyk, ýokary çişlik we pes döwük berkligi aýratynlyklaryna eýedir. Onuň üweýiş prosesi materialyň döwülmegine, wafli we aşaky ýerlere zeper ýetirmäge ýykgyn edýär. Silikon karbid enjamlarynyň önümçilik zerurlyklaryny kanagatlandyrmak üçin täze üweýiş amallary işlenip düzülmeli. Esasy prosesler üweýji diskleriň inçelmegi, filmiň ýelmeşmegi we gabygy we ş.m.
5-nji surat Wafli üwemek / inçe prinsipiniň shemasy
Iş wagty: Oktýabr-22-2024