لکه څنګه چې موږ پوهیږو، د سیمیکمډکټر په ساحه کې، واحد کرسټال سیلیکون (Si) په نړۍ کې ترټولو پراخه کارول شوي او ترټولو لوی حجم سیمیکمډکټر بنسټیز مواد دي. اوس مهال، له 90٪ څخه ډیر سیمیکمډکټر محصولات د سیلیکون پر بنسټ موادو څخه جوړ شوي. د عصري انرژۍ په ډګر کې د لوړ بریښنا او لوړ ولتاژ وسیلو لپاره د غوښتنې په ډیریدو سره، د سیمیکمډکټر موادو کلیدي پیرامیټونو لکه د بندګاپ پلنوالی، د برقی برقی ساحې ځواک، د بریښنایی سنتریت کچه، او حرارتی چالکتیا لپاره ډیر سخت اړتیاوې وړاندې شوي. په دې حالت کې، د پراخه bandgap سیمیک کنډکټر موادو لخوا استازیتوب کیږيسیلیکون کاربایډ(SiC) د لوړ ځواک کثافت غوښتنلیکونو د زړه پورې په توګه راپورته شوي.
د یو مرکب سیمیکمډکټر په توګه،سیلیکون کاربایډپه طبیعت کې خورا نادر دی او د معدنی مویسانیټ په شکل کې څرګندیږي. اوس مهال، په نړۍ کې پلورل شوي نږدې ټول سیلیکون کاربایډ په مصنوعي ډول ترکیب شوي. سیلیکون کاربایډ د لوړې سختۍ ، لوړ حرارتي چالکتیا ، ښه تودوخې ثبات ، او لوړ مهم خرابیدو بریښنایی ساحې ګټې لري. دا د لوړ ولتاژ او لوړ ځواک سیمیکمډکټر وسیلو جوړولو لپاره یو مثالی مواد دی.
نو، د سیلیکون کاربایډ بریښنا سیمیک کنډکټر وسایل څنګه تولید شوي؟
د سیلیکون کاربایډ وسیلې تولید پروسې او دودیز سیلیکون پراساس تولید پروسې ترمینځ څه توپیر دی؟ د دې مسلې څخه پیل کول، "په اړه شیاند سیلیکون کاربایډ وسیلهتولید” به رازونه یو په یو افشا کړي.
I
د سیلیکون کاربایډ وسیلې تولید پروسې جریان
د سیلیکون کاربایډ وسیلو تولید پروسه عموما د سیلیکون میشته وسیلو سره ورته ده ، په ځانګړي توګه د فوتو لیتوګرافي ، پاکولو ، ډوپینګ ، نقاشۍ ، د فلم جوړونې ، پتلی کولو او نورو پروسو په شمول. د بریښنا ډیری وسیلې جوړونکي کولی شي د سیلیکون کاربایډ وسیلو تولید اړتیاوې د سیلیکون پراساس تولید پروسې پراساس د دوی د تولید لینونو لوړولو سره پوره کړي. په هرصورت ، د سیلیکون کاربایډ موادو ځانګړي ملکیتونه ټاکي چې د دې وسیلې تولید کې ځینې پروسې اړتیا لري د ځانګړي پرمختګ لپاره په ځانګړي تجهیزاتو تکیه وکړي ترڅو د سیلیکون کاربایډ وسیلو وړ کړي ترڅو د لوړ ولتاژ او لوړ جریان سره مقاومت وکړي.
II
د سیلیکون کاربایډ ځانګړي پروسس ماډلونو پیژندنه
د سیلیکون کاربایډ ځانګړي پروسې ماډلونه په عمده ډول د انجیکشن ډوپینګ ، د دروازې جوړښت رامینځته کول ، مورفولوژي ایچنګ ، فلز کولو او پتلی کولو پروسې پوښي.
(1) د انجیکشن ډوپینګ: په سیلیکون کاربایډ کې د لوړ کاربن - سیلیکون بانډ انرژي له امله ، ناپاک اتومونه په سیلیکون کاربایډ کې توزیع کول ستونزمن دي. کله چې د سیلیکون کاربایډ وسیلې چمتو کول ، د PN جنکشنونو ډوپینګ یوازې په لوړه تودوخې کې د آیون امپلانټیشن لخوا ترلاسه کیدی شي.
ډوپینګ معمولا د ناپاک ایونونو لکه بوران او فاسفورس سره ترسره کیږي، او د ډوپینګ ژوروالی معمولا 0.1μm ~ 3μm وي. د لوړ انرژی آئن امپلانټیشن به پخپله د سیلیکون کاربایډ موادو جالی جوړښت له مینځه ویسي. د لوړې تودوخې اینیل کولو ته اړتیا ده ترڅو د آیون امپلانټیشن له امله رامینځته شوي جالکي زیان ترمیم کړي او د سطحې په خړوبۍ باندې د انیل کولو اغیز کنټرول کړي. اصلي پروسې د لوړې تودوخې ایون امپلانټیشن او د لوړې تودوخې انیل کول دي.
شکل 1 د آیون امپلانټیشن سکیمیک ډیاګرام او د لوړې تودوخې انیلینګ اغیزې
(2) د دروازې جوړښت جوړښت: د SiC/SiO2 انٹرفیس کیفیت د MOSFET د چینل مهاجرت او د دروازې اعتبار باندې خورا لوی تاثیر لري. دا اړینه ده چې د ځانګړي ګیټ آکسایډ او د اکسیډیشن وروسته انیل کولو پروسې رامینځته کړي ترڅو د ځانګړي اتومونو (لکه نایټروجن اتومونو) سره د SiC/SiO2 انٹرفیس کې د زنګ وهلو بانډونو لپاره خساره ورکړي ترڅو د لوړ کیفیت SiC/SiO2 انٹرفیس او لوړ فعالیت اړتیاوې پوره کړي. د وسایلو مهاجرت. اصلي پروسې د دروازې آکسایډ لوړ تودوخې اکسیډیشن، LPCVD، او PECVD دي.
2 شکل
(3) مورفولوژي ایچنګ: د سیلیکون کاربایډ مواد په کیمیاوي محلولونو کې غیر فعال دي، او دقیق مورفولوژي کنټرول یوازې د وچې نقاشي میتودونو له لارې ترلاسه کیدی شي؛ د ماسک مواد، د ماسک ایچنګ انتخاب، مخلوط ګاز، د غاړې دیوال کنټرول، د نقاشۍ کچه، د غاړې دیوال خړوالی، او داسې نور باید د سیلیکون کاربایډ موادو ځانګړتیاوو سره سم پراختیا ومومي. اصلي پروسې د پتلي فلم زیرمه کول، فوتو لیتوګرافي، د ډایالټریک فلم زنګول، او د وچو نقاشي پروسې دي.
شکل 3 د سیلیکون کاربایډ اینچ کولو پروسې سکیمیک ډیاګرام
(4) فلزي کول: د وسیلې سرچینې الکترود فلز ته اړتیا لري ترڅو د سیلیکون کاربایډ سره ښه ټیټ مقاومت اومیک تماس رامینځته کړي. دا نه یوازې د فلزي زیرمه کولو پروسې تنظیم کولو او د فلزي - سیمیکمډکټر تماس د انٹرفیس حالت کنټرول ته اړتیا لري ، بلکه د سکاټکي خنډ لوړوالي کمولو او د فلزي - سیلیکون کاربایډ اومیک تماس ترلاسه کولو لپاره د تودوخې لوړ انیل کولو ته هم اړتیا لري. اصلي پروسې د فلزي میګنیټرون سپټرینګ، د الکترون بیم تبخیر، او چټک حرارتي انیل کول دي.
شکل 4 د میګنیټرون سپټرینګ اصول او د فلزي کولو اغیز سکیمیک ډیاګرام
(5) د پتلی کولو پروسه: د سیلیکون کاربایډ مواد د لوړې سختۍ ، لوړې ټوټې کیدو او ټیټ فریکچر سختۍ ځانګړتیاوې لري. د دې د مینځلو پروسه د موادو د ټوټه ټوټه کیدو لامل کیږي، د ویفر سطح او فرعي سطح ته زیان رسوي. د سیلیکون کاربایډ وسیلو تولید اړتیاو پوره کولو لپاره د پیس کولو نوي پروسې ته اړتیا ده. اصلي پروسې د پیس کولو ډیسکونو پتلی کول، د فلم چپک کول او پوستکي کول، او نور دي.
شکل 5 د ویفر پیسولو / پتلی کولو اصول سکیماتیک ډیاګرام
د پوسټ وخت: اکتوبر-22-2024