تحقیقات در مورد فناوری حامل ویفر SIC

حامل های ویفر sic، به عنوان مواد مصرفی کلیدی در زنجیره صنعت نیمه هادی نسل سوم ، ویژگی های فنی آنها به طور مستقیم بر عملکرد رشد اپیتاکسیال و تولید دستگاه تأثیر می گذارد. با افزایش تقاضا برای دستگاه های با ولتاژ بالا و درجه حرارت بالا در صنایعی مانند ایستگاه های پایه 5G و وسایل نقلیه انرژی جدید ، اکنون تحقیق و کاربرد حامل های ویفر SIC با فرصت های توسعه قابل توجهی روبرو هستند.

در زمینه تولید نیمه هادی ، حامل های ویفر کاربید سیلیکون عمدتاً عملکرد مهم حمل و انتقال ویفرها را در تجهیزات اپیتاکسیال انجام می دهند. در مقایسه با حامل های کوارتز سنتی ، حامل های SIC سه مزیت اصلی را نشان می دهند: در مرحله اول ، ضریب انبساط حرارتی آنها (10 × 10^-6/℃) با آن از ویفرهای SIC (10 × 10^-6/6/℃) بسیار مطابقت دارد ، و به طور مؤثر استرس حرارتی را در فرآیندهای با دمای بالا کاهش می دهد. ثانیاً ، خلوص حامل های SIC با خلوص بالا که با استفاده از روش رسوب بخار شیمیایی (CVD) تهیه می شود ، می تواند به 99.9995 ٪ برسد و از مشکل آلودگی یون سدیم مشترک حامل های کوارتز جلوگیری کند. علاوه بر این ، نقطه ذوب مواد SIC در 2830 ℃ آن را قادر می سازد تا در تجهیزات MOCVD با محیط کار طولانی مدت بالاتر از 1600 ℃ سازگار شود.

در حال حاضر ، محصولات اصلی مشخصات 6 اینچی را اتخاذ می کنند ، با ضخامت کنترل شده در محدوده 20-30 میلی متر و یک نیاز زبری سطح کمتر از 0.5μm. برای تقویت یکنواختی اپیتاکسیال ، تولید کنندگان پیشرو ساختارهای توپولوژیکی خاصی را از طریق ماشینکاری CNC بر روی سطح حامل می سازند. به عنوان مثال ، طراحی شیار لانه زنبوری شکل که توسط Semiceri ساخته شده است می تواند نوسانات ضخامت لایه اپیتاکسی را در 3 ± کنترل کند. از نظر فناوری پوشش ، پوشش کامپوزیت TAC/TASI2 می تواند عمر سرویس حامل را به بیش از 800 بار افزایش دهد ، که سه برابر بیشتر از محصول بدون پوشش است.

در سطح کاربرد صنعتی ، حامل های SIC به تدریج کل فرآیند تولید دستگاه های برق کاربید سیلیکون را نفوذ کرده اند. در تولید دیودهای SBD ، استفاده از حامل های SIC می تواند چگالی نقص اپیتاکسیال را به کمتر از 0.5 سانتی متر کاهش دهد. برای دستگاه های MOSFET ، یکنواختی دمای عالی آنها به افزایش تحرک کانال 15 ٪ به 20 ٪ کمک می کند. براساس آمار صنعت ، اندازه بازار جهانی حامل SIC در سال 2024 از 230 میلیون دلار آمریکا فراتر رفته است ، با نرخ رشد سالانه مرکب در حدود 28 ٪.

با این حال ، تنگناهای فنی هنوز وجود دارند. کنترل جنگی حامل های بزرگ یک چالش است-تحمل صافی حامل های 8 اینچی باید در 50μm فشرده شود. در حال حاضر ، Semicera یکی از معدود شرکت های داخلی است که می تواند پیچ ​​و تاب را کنترل کند. شرکت های داخلی مانند Tianke Heda به تولید انبوه حامل های 6 اینچی دست یافته اند. Semicera در حال حاضر به Tianke Heda در سفارشی کردن حامل های SIC برای آنها کمک می کند. در حال حاضر ، از نظر فرآیندهای پوشش و کنترل نقص به غول های بین المللی نزدیک شده است. در آینده ، با بلوغ فناوری Heteroepitaxy ، حامل های اختصاصی برای برنامه های Gan-on-Sic به یک جهت تحقیق و توسعه جدید تبدیل می شوند.