Detekce defektů při zpracování plátků karbidu křemíku

Jaká je roleSiC substrátyv průmyslu karbidu křemíku?

SiC substrátyjsou nejdůležitější součástí v průmyslu karbidu křemíku, představují téměř 50 % jeho hodnoty. Bez SiC substrátů je nemožné vyrábět SiC zařízení, což z nich činí základní materiálový základ.

V posledních letech se na domácím trhu dosáhlo masové výroby6palcový substrát z karbidu křemíku (SiC).produkty. Podle „China 6-inch SiC Substrate Market Research Report“ do roku 2023 objem prodeje 6-palcových SiC substrátů v Číně přesáhl 1 milion jednotek, což představuje 42 % celosvětové kapacity, a očekává se, že dosáhne přibližně 50 % do roku 2026.

Ve srovnání s 6palcovým karbidem křemíku má 8palcový karbid křemíku vyšší výkonnostní výhody. Za prvé, pokud jde o využití materiálu, 8palcový wafer má plochu 1,78krát větší než 6palcový wafer, což znamená, že při stejné spotřebě surovin,8palcové destičkymůže vyrábět více zařízení, a tím snížit jednotkové náklady. Za druhé, 8palcové substráty SiC mají vyšší mobilitu nosiče a lepší vodivost, což pomáhá zlepšit celkový výkon zařízení. Kromě toho je mechanická pevnost a tepelná vodivost 8palcových substrátů SiC lepší než 6palcových substrátů, což zvyšuje spolehlivost zařízení a schopnosti rozptylu tepla.

Jak jsou epitaxní vrstvy SiC významné v procesu přípravy?

Epitaxní proces představuje téměř čtvrtinu hodnoty přípravy SiC a je nezbytným krokem při přechodu od materiálů k přípravě SiC zařízení. Příprava epitaxních vrstev primárně zahrnuje růst monokrystalického filmu na povrchuSiC substrát, který se následně používá k výrobě požadovaných výkonových elektronických zařízení. V současnosti je nejběžnějším způsobem výroby epitaxní vrstvy chemická depozice z plynné fáze (CVD), která využívá plynné prekurzorové reaktanty k vytvoření pevných filmů prostřednictvím atomárních a molekulárních chemických reakcí. Příprava 8palcových SiC substrátů je technicky náročná a v současné době jen omezený počet výrobců na celém světě může dosáhnout sériové výroby. V roce 2023 existuje na celém světě přibližně 12 expanzních projektů týkajících se 8palcových waferů s 8palcovými SiC substráty aepitaxní destičkyse již začínají dodávat a kapacita výroby destiček se postupně zrychluje.

Jak se identifikují a zjišťují vady substrátů z karbidu křemíku?

Karbid křemíku se svou vysokou tvrdostí a silnou chemickou inertností představuje řadu problémů při zpracování svých substrátů, včetně klíčových kroků, jako je krájení, ředění, broušení, leštění a čištění. Během přípravy vyvstávají problémy, jako je ztráta zpracování, časté poškození a potíže se zlepšením účinnosti, což významně ovlivňuje kvalitu následných epitaxních vrstev a výkon zařízení. Proto je identifikace a detekce defektů v substrátech z karbidu křemíku velmi důležitá. Mezi běžné vady patří povrchové škrábance, výčnělky a důlky.

Jak jsou závady vEpitaxní destičky z karbidu křemíkuZjištěno?

V průmyslovém řetězci,epitaxní destičky z karbidu křemíkujsou umístěny mezi substráty z karbidu křemíku a zařízení z karbidu křemíku, primárně pěstované metodou chemické depozice z par. Díky jedinečným vlastnostem karbidu křemíku se typy defektů liší od defektů v jiných krystalech, včetně sestupu, trojúhelníkových defektů, mrkvových defektů, velkých trojúhelníkových defektů a stupňovitého shlukování. Tyto závady mohou ovlivnit elektrický výkon navazujících zařízení a potenciálně způsobit předčasné selhání a významné svodové proudy.

Pádový defekt

Trojúhelníkový defekt

Defekt mrkve

Defekt velkého trojúhelníku

Krok shlukování defektu