Έρευνα για την τεχνολογία μεταφορέων SIC Wafer

Μεταφορείς Sic Wafer, ως βασικά αναλώσιμα στην αλυσίδα βιομηχανίας ημιαγωγών τρίτης γενιάς, τα τεχνικά τους χαρακτηριστικά επηρεάζουν άμεσα την απόδοση της επιταξιακής ανάπτυξης και της κατασκευής συσκευών. Με την αυξανόμενη ζήτηση για συσκευές υψηλής τάσης και υψηλής θερμοκρασίας σε βιομηχανίες όπως σταθμούς βάσης 5G και νέα ενεργειακά οχήματα, η έρευνα και η εφαρμογή των φορέων SIC Wafer αντιμετωπίζουν τώρα σημαντικές ευκαιρίες ανάπτυξης.

Στον τομέα της κατασκευής ημιαγωγών, οι φορείς των πλακιδίων του πυριτίου αναλαμβάνουν κυρίως τη σημαντική λειτουργία της μεταφοράς και της μετάδοσης πλακιδίων σε επιταξιακό εξοπλισμό. Σε σύγκριση με τους παραδοσιακούς φορείς χαλαζία, οι φορείς SIC παρουσιάζουν τρία βασικά πλεονεκτήματα: πρώτον, ο συντελεστής θερμικής διαστολής (4,0 × 10^-6/℃) ταιριάζει σε μεγάλο βαθμό με εκείνη των SIC (4,2 × 10^-6/℃), μειώνοντας αποτελεσματικά τη θερμική τάση σε διαδικασίες υψηλής θερμοκρασίας. Δεύτερον, η καθαρότητα των μεταφορέων SIC υψηλής καθαρότητας που παρασκευάζεται με τη μέθοδο εναπόθεσης χημικών ατμών (CVD) μπορεί να φτάσει το 99,9995%, αποφεύγοντας το πρόβλημα μόλυνσης των ιόντων του κοινού νατρίου των μεταφορέων χαλαζία. Επιπλέον, το σημείο τήξης του υλικού SIC στα 2830 ℃ του επιτρέπει να προσαρμοστεί στο μακροπρόθεσμο εργασιακό περιβάλλον άνω των 1600 ℃ σε εξοπλισμό MOCVD.

Επί του παρόντος, τα βασικά προϊόντα υιοθετούν μια προδιαγραφή 6 ιντσών, με ένα πάχος που ελέγχεται εντός της περιοχής των 20-30 mm και μιας απαίτησης τραχύτητας επιφάνειας μικρότερη από 0,5 μm. Για να ενισχυθεί η επιταξιακή ομοιομορφία, οι κορυφαίοι κατασκευαστές κατασκευάζουν συγκεκριμένες τοπολογικές δομές στην επιφάνεια του φορέα μέσω της επεξεργασίας CNC. Για παράδειγμα, ο σχεδιασμός αυλάκων σχήματος κηρήθρας που αναπτύχθηκε από το Semiceri μπορεί να ελέγξει τη διακύμανση του πάχους του επιταξιακού στρώματος εντός ± 3%. Από την άποψη της τεχνολογίας επικάλυψης, η σύνθετη επίστρωση TAC/TASI2 μπορεί να επεκτείνει τη διάρκεια ζωής του μεταφορέα σε πάνω από 800 φορές, η οποία είναι τρεις φορές μεγαλύτερη από αυτή του μη επικαλυμμένου προϊόντος.

Στο επίπεδο βιομηχανικής εφαρμογής, οι μεταφορείς της SIC έχουν σταδιακά διαπερνά ολόκληρη τη διαδικασία κατασκευής των συσκευών ισχύος καρβιδίου πυριτίου. Στην παραγωγή των διόδων SBD, η χρήση των μεταφορέων SIC μπορεί να μειώσει την πυκνότητα επιταξιακού ελαττώματος σε λιγότερο από 0,5cm ². Για τις συσκευές MOSFET, η εξαιρετική ομοιομορφία θερμοκρασίας τους συμβάλλει στην αύξηση της κινητικότητας των καναλιών κατά 15% έως 20%. Σύμφωνα με τα στατιστικά στοιχεία της βιομηχανίας, το μέγεθος της παγκόσμιας αγοράς SIC Carrier ξεπέρασε τα 230 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ το 2024, με ένα σύνθετο ετήσιο ρυθμό ανάπτυξης που διατηρείται σε περίπου 28%.

Ωστόσο, εξακολουθούν να υπάρχουν τεχνικά σημεία συμφόρησης. Ο έλεγχος των μεταφορέων μεγάλου μεγέθους παραμένει μια πρόκληση-η ανοχή επιπεδότητας των φορέων των 8 ιντσών πρέπει να συμπιεστεί σε 50μm. Προς το παρόν, η Semicera είναι μία από τις λίγες εγχώριες εταιρείες που μπορούν να ελέγξουν τη στρέβλωση. Οι εγχώριες επιχειρήσεις, όπως η Tianke Heda, έχουν επιτύχει μαζική παραγωγή φορέων 6 ιντσών. Η Semicera βοηθά επί του παρόντος την Tianke Heda στην προσαρμογή των μεταφορέων SIC γι 'αυτούς. Επί του παρόντος, έχει προσεγγίσει τους διεθνείς γίγαντες όσον αφορά τις διαδικασίες επικάλυψης και τον έλεγχο των ελαττωμάτων. Στο μέλλον, με την ωριμότητα της τεχνολογίας ετεροεπίρασης, οι αφοσιωμένοι φορείς για εφαρμογές GAN-ON-SIC θα γίνουν μια νέα κατεύθυνση έρευνας και ανάπτυξης.