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镓源温度对LPCVD氧化镓外延温度场影响的仿真研究
1
作者
胡继超
赵启阳
+5 位作者
杨志昊
杨莺
彭博
丁雄杰
刘薇
张红
《人工晶体学报》
北大核心
2025年第3期452-461,共10页
低压化学气相沉积(LPCVD)卧式反应炉腔体内的温度高,结构复杂,通入反应气体时容易导致反应室内温度分布不均匀,影响制备薄膜的质量。为了制备出更高质量的薄膜,根据反应炉的设备数据建立反应腔体的物理模型;基于热传导、热对流、热辐射...
低压化学气相沉积(LPCVD)卧式反应炉腔体内的温度高,结构复杂,通入反应气体时容易导致反应室内温度分布不均匀,影响制备薄膜的质量。为了制备出更高质量的薄膜,根据反应炉的设备数据建立反应腔体的物理模型;基于热传导、热对流、热辐射等模型,应用有限元仿真软件对反应过程中涉及的流场、热场、化学反应场和稀物质传递场等多物理场进行仿真模拟。通过改变镓源温度等工艺参数,模拟LPCVD反应腔体内的温度变化对β-Ga_(2)O_(3)薄膜沉积特性的影响。仿真结果表明,制备的薄膜均匀性随镓源温度的升高而降低,薄膜的沉积速率随温度的升高而增加,镓源温度为900~950℃时,可以得到质量较好的薄膜。通过优化工艺参数,LPCVD外延生长的β-Ga_(2)O_(3)薄膜的厚度和均匀度得到提升,可以制备出性能更加良好的Ga_(2)O_(3)器件。
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关键词
低压化学气相沉积
Ga_(2)O_(3)
有限元仿真
温场
薄膜均匀性
生长速率
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职称材料
8英寸SiC晶圆制备与外延应用
被引量：
3
2
作者
韩景瑞
李锡光
+7 位作者
李咏梅
王垚浩
张清纯
李达
施建新
闫鸿磊
韩跃斌
丁雄杰
《人工晶体学报》
CAS
北大核心
2024年第10期1712-1719,共8页
碳化硅(SiC)是制作高温、高频、大功率电子器件的理想电子材料之一,近20年来随着SiC材料加工技术的不断提升,其应用领域不断扩大。目前SiC芯片的制备仍然以6英寸(1英寸=25.4 mm)晶圆为主,但是行业龙头企业已经开始研发基于8英寸SiC晶圆...
碳化硅(SiC)是制作高温、高频、大功率电子器件的理想电子材料之一,近20年来随着SiC材料加工技术的不断提升,其应用领域不断扩大。目前SiC芯片的制备仍然以6英寸(1英寸=25.4 mm)晶圆为主,但是行业龙头企业已经开始研发基于8英寸SiC晶圆的下一代器件和芯片。本研究联合国内SiC产业链上、下游龙头企业,推进8英寸SiC芯片国产研发,尤其是关键的晶圆制备和外延应用环节。本文采用扩径生长法制备了8英寸导电型4H-SiC衬底晶圆,其平均基平面位错(BPD)密度低至251 cm^(-2),平均螺位错(TSD)密度小于1 cm^(-2),实现了近“零TSD”和低BPD密度的8英寸导电型4H-SiC衬底晶圆的制备,可以满足生产需要。采用国产8英寸外延设备和开发工艺包,实现了速率为68.66μm/h的快速外延生长,厚度不均匀性为0.89%,掺杂不均匀性为2.05%,这两个指标已经达到了优良6英寸外延膜的水平,完全可以满足生产需要。与国外已发布的8英寸外延结果对比,厚度和掺杂均匀性均优于国外数据,而缺陷密度只有国外数据的1/4。本文设计和实施了多片重复性试验,验证了8英寸外延的稳定性。
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关键词
碳化硅
8英寸
晶圆
外延
缺陷密度
掺杂均匀性
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职称材料
题名
镓源温度对LPCVD氧化镓外延温度场影响的仿真研究
1
作者
胡继超
赵启阳
杨志昊
杨莺
彭博
丁雄杰
刘薇
张红
机构
西安理工大学自动化与信息工程学院
西安电子科技大学集成电路学部
广东天域半导体股份有限公司
出处
《人工晶体学报》
北大核心
2025年第3期452-461,共10页
基金
国家自然科学基金(62474139,62104186,61904146)
西安市科技计划(2023JH-GXRC-0122)。
文摘
低压化学气相沉积(LPCVD)卧式反应炉腔体内的温度高,结构复杂,通入反应气体时容易导致反应室内温度分布不均匀,影响制备薄膜的质量。为了制备出更高质量的薄膜,根据反应炉的设备数据建立反应腔体的物理模型;基于热传导、热对流、热辐射等模型,应用有限元仿真软件对反应过程中涉及的流场、热场、化学反应场和稀物质传递场等多物理场进行仿真模拟。通过改变镓源温度等工艺参数,模拟LPCVD反应腔体内的温度变化对β-Ga_(2)O_(3)薄膜沉积特性的影响。仿真结果表明,制备的薄膜均匀性随镓源温度的升高而降低,薄膜的沉积速率随温度的升高而增加,镓源温度为900~950℃时,可以得到质量较好的薄膜。通过优化工艺参数,LPCVD外延生长的β-Ga_(2)O_(3)薄膜的厚度和均匀度得到提升,可以制备出性能更加良好的Ga_(2)O_(3)器件。
关键词
低压化学气相沉积
Ga_(2)O_(3)
有限元仿真
温场
薄膜均匀性
生长速率
Keywords
low pressure chemical vapor deposition
Ga_(2)O_(3)
finite element simulation
temperature field
uniformity of thin film
growth rate
分类号
O510 [理学—低温物理]
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职称材料
题名
8英寸SiC晶圆制备与外延应用
被引量：
3
2
作者
韩景瑞
李锡光
李咏梅
王垚浩
张清纯
李达
施建新
闫鸿磊
韩跃斌
丁雄杰
机构
广东天域半导体股份有限公司
广州南砂晶圆
半导体
技术
有限公司
清纯
半导体
(宁波)
有限公司
芯三代
半导体
科技(苏州)
股份有限公司
出处
《人工晶体学报》
CAS
北大核心
2024年第10期1712-1719,共8页
基金
江苏省重大科技成果转化项目(BA2022082)。
文摘
碳化硅(SiC)是制作高温、高频、大功率电子器件的理想电子材料之一,近20年来随着SiC材料加工技术的不断提升,其应用领域不断扩大。目前SiC芯片的制备仍然以6英寸(1英寸=25.4 mm)晶圆为主,但是行业龙头企业已经开始研发基于8英寸SiC晶圆的下一代器件和芯片。本研究联合国内SiC产业链上、下游龙头企业,推进8英寸SiC芯片国产研发,尤其是关键的晶圆制备和外延应用环节。本文采用扩径生长法制备了8英寸导电型4H-SiC衬底晶圆,其平均基平面位错(BPD)密度低至251 cm^(-2),平均螺位错(TSD)密度小于1 cm^(-2),实现了近“零TSD”和低BPD密度的8英寸导电型4H-SiC衬底晶圆的制备,可以满足生产需要。采用国产8英寸外延设备和开发工艺包,实现了速率为68.66μm/h的快速外延生长,厚度不均匀性为0.89%,掺杂不均匀性为2.05%,这两个指标已经达到了优良6英寸外延膜的水平,完全可以满足生产需要。与国外已发布的8英寸外延结果对比,厚度和掺杂均匀性均优于国外数据,而缺陷密度只有国外数据的1/4。本文设计和实施了多片重复性试验,验证了8英寸外延的稳定性。
关键词
碳化硅
8英寸
晶圆
外延
缺陷密度
掺杂均匀性
Keywords
silicon carbide
8 inch
wafer
epitaxy
defect density
doping uniformity
分类号
TN05 [电子电信—物理电子学]
TQ050.5 [化学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
镓源温度对LPCVD氧化镓外延温度场影响的仿真研究
胡继超
赵启阳
杨志昊
杨莺
彭博
丁雄杰
刘薇
张红
《人工晶体学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
8英寸SiC晶圆制备与外延应用
韩景瑞
李锡光
李咏梅
王垚浩
张清纯
李达
施建新
闫鸿磊
韩跃斌
丁雄杰
《人工晶体学报》
CAS
北大核心
2024
3
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