Исследование технологии носителей SIC пластин

SIC WAFERERSERSВ качестве ключевых расходных материалов в цепочке полупроводниковой промышленности третьего поколения их технические характеристики напрямую влияют на урожайность эпитаксиального роста и производства устройств. В связи с растущим спросом на высоковольтные и высокотемпературные устройства в таких отраслях, как базовые станции 5G и новые энергетические транспортные средства, исследование и применение перевозчиков SIC Wafer в настоящее время сталкиваются с значительными возможностями развития.

В области производства полупроводников, кремниевые карбидные перевозчики в основном выполняют важную функцию переноса и передачи пластин в эпитаксиальном оборудовании. По сравнению с традиционными кварцевыми носителями, носители SIC демонстрируют три основных преимущества: во-первых, их коэффициент термического расширения (4,0 × 10^-6/℃) сильно сочетается с коэффициентом SIC-пластин (4,2 × 10^-6/℃), эффективно уменьшая тепловые напряжения в высоких температурных процессах; Во-вторых, чистота носителей SIC высокой чистоты, приготовленных методом химического осаждения пара (CVD), может достигать 99,9995%, избегая общей проблемы загрязнения ионов натрия у кварцевых носителей. Кроме того, температура плавления материала SIC в 2830 ℃ позволяет адаптироваться к долгосрочной рабочей среде выше 1600 ℃ в оборудовании MOCVD.

В настоящее время основные продукты принимают 6-дюймовую спецификацию, с толщиной, контролируемой в диапазоне 20-30 мм, и потребность в шероховатости поверхности менее 0,5 мкм. Чтобы улучшить эпитаксиальную однородность, ведущие производители строят конкретные топологические структуры на поверхности носителя посредством обработки ЧПУ. Например, конструкция канавки в форме соты, разработанная с помощью получери, может контролировать колебание толщины эпитаксиального слоя в пределах ± 3%. С точки зрения технологии покрытия, композитное покрытие TAC/TASI2 может продлевать срок службы носителя до более 800 раз, что в три раза дольше, чем у продукта без покрытия.

На уровне промышленного применения носители SIC постепенно пронизывали весь производственный процесс силиконовых карбидных силовых устройств. При производстве диодов SBD использование носителей SIC может снизить плотность эпитаксиального дефекта до менее чем 0,5 см ². Для устройств MOSFET их превосходная температурная равномерность помогает увеличить подвижность канала на 15-20%. Согласно отраслевой статистике, в 2024 году размер рынка мирового перевозчика SIC превысил 230 миллионов долларов США, а совокупный годовой темп роста составил около 28%.

Тем не менее, технические узкие места все еще существуют. Контроль боевого веща в носителях большого размера остается проблемой-плоскостность терпимости 8-дюймовых носителей должна сжимать до 50 мкм. В настоящее время Semicera является одной из немногих отечественных компаний, которые могут контролировать деформацию. Внутренние предприятия, такие как Tianke Heda, достигли массового производства 6-дюймовых перевозчиков. Semicera в настоящее время помогает Tianke Heda в настройке для них носителей SIC. В настоящее время он обратился к международным гигантам с точки зрения процессов покрытия и контроля дефектов. В будущем, с зрелостью технологии гетероэпитаксии, преданные носители для применений Gan-on-SIC станут новым направлением исследований и разработок.