Badania nad technologią przewoźników SIC

SIC Wafel Noszyjnie, jako kluczowe materiały eksploatacyjne w łańcuchu półprzewodników trzeciej generacji, ich cechy techniczne bezpośrednio wpływają na wydajność wzrostu epitaksjalnego i produkcji urządzeń. Wraz z rosnącym zapotrzebowaniem na urządzenia o wysokim napięciu i wysokiej temperaturze w branżach takich jak stacje bazowe 5G i nowe pojazdy energetyczne, badania i zastosowanie przewoźników opłat SIC są obecnie w obliczu znacznych możliwości rozwoju.

W dziedzinie produkcji półprzewodników krzemowe przewoźniki węgla z węglików krzemionowych prowadzą głównie ważną funkcję przenoszenia i przekazywania płytek w sprzęcie epitaksjalnym. W porównaniu z tradycyjnymi nośnikami kwarcowymi, nośnik SIC wykazują trzy podstawowe zalety: po pierwsze, ich współczynnik rozszerzenia cieplnej (4,0 × 10^-6/℃/℃) jest wysoce dopasowany z wafli SIC (4,2 × 10^-6/℃), skutecznie zmniejszając stres termiczny w procesach o wysokiej temperaturze; Po drugie, czystość nośników SIC o dużej czystości przygotowanej metodą chemicznego osadzania pary (CVD) może osiągnąć 99,9995%, unikając wspólnego problemu zanieczyszczenia jonów sodu u nośników kwarcowych. Ponadto temperatura topnienia materiału SIC przy 2830 ℃ umożliwia dostosowanie się do długoterminowego środowiska pracy powyżej 1600 ℃ w sprzęcie MOCVD.

Obecnie produkty głównego nurtu przyjmują 6-calową specyfikację, z grubością kontrolowaną w zakresie 20–30 mm i wymaganiem chropowatości powierzchni mniejszej niż 0,5 μm. Aby zwiększyć jednolitość epitaksjalną, wiodący producenci konstruują określone struktury topologiczne na powierzchni nośnej poprzez obróbkę CNC. Na przykład konstrukcja rowka w kształcie plastra miodu opracowana przez Semiceri może kontrolować fluktuację grubości warstwy epitaksjalnej w granicach ± ​​3%. Jeśli chodzi o technologię powlekania, powłoka kompozytowa TAC/TASI2 może przedłużyć żywotność obsługi przewoźnika na ponad 800 razy, czyli trzy razy dłużej niż w niepowlekanym produkcie.

Na poziomie aplikacji przemysłowych przewoźnicy SIC stopniowo przenikali cały proces produkcji urządzeń do węglika krzemowego. W produkcji diod SBD zastosowanie nośników SIC może zmniejszyć gęstość defektu epitaksjalnego do mniej niż 0,5 cm ². W przypadku urządzeń MOSFET ich doskonała jednorodność temperatury pomaga zwiększyć mobilność kanału o 15% do 20%. Według statystyk branżowych wielkość rynku globalnego przewoźnika SIC przekroczyła 230 milionów dolarów amerykańskich w 2024 r., A złożona roczna stopa wzrostu utrzymywała się na poziomie około 28%.

Jednak techniczne wąskie gardła nadal istnieją. Kontrola wypażenia dla dużych nośników pozostaje wyzwaniem-tolerancja płaskości 8-calowych nośników musi zostać skompresowana w odległości 50 μm. Obecnie Semicera jest jedną z niewielu firm krajowych, które mogą kontrolować wypaczenie. Przedsiębiorstwa krajowe, takie jak Tiange Heda, osiągnęły masową produkcję 6-calowych przewoźników. Semicera pomaga obecnie Tiange Heda w dostosowywaniu dla nich przewoźników SIC. Obecnie zwrócił się do międzynarodowych gigantów pod względem procesów powlekania i kontroli defektów. W przyszłości, wraz z dojrzałością technologii heteroepitaxy, dedykowani przewoźnicy do zastosowań GAN-on-SIC staną się nowym kierunkiem badań i rozwoju.