SIC -kiekkojen kantoteknologian tutkimus

Sic -kiekkojen kantajatKolmannen sukupolven puolijohdeteollisuusketjun keskeisinä tarvikkeina niiden tekniset ominaisuudet vaikuttavat suoraan epitaksiaalisen kasvun ja laitteen valmistuksen satoon. Koska korkeajännite- ja korkean lämpötilan laitteiden kysyntä teollisuudenaloilla, kuten 5G tukiasemilla ja uusilla energiaajoneuvoilla, SiC-kiekkojen harjoittajien tutkimus ja soveltaminen kohtaavat nyt merkittäviä kehitysmahdollisuuksia.

Puolijohdevalmistuksen alalla piikarbidikiekko -kantaja -operaattorit suorittavat pääasiassa kiekkojen kuljettamisen ja lähettämisen tärkeän toiminnon epitaksiaalilaitteissa. Verrattuna perinteisiin kvartsikantajiin, SIC-kantajilla on kolme ydinetuja: Ensinnäkin niiden lämpölaajennuksen kertoimet (4,0 × 10^-6/℃) on erittäin sovitettu sic-kiekkojen (4,2 × 10^-6/℃) kanssa, mikä vähentää tehokkaasti lämpöstressiä korkean virkakauden prosesseissa; Toiseksi kemiallisen höyryn laskeutumismenetelmällä (CVD) -menetelmällä valmistettujen korkean puhtaiden sic-kantajien puhtaus voi saavuttaa 99,9995%, välttäen kvartsikantajien yleistä natriumionien saastumisongelmaa. Lisäksi SIC-materiaalin sulamispiste 2830 ℃ antaa sille mahdollisuuden mukautua Pitkäaikaiseen työympäristöön, joka on yli 1600 ℃ MOCVD-laitteissa.

Tällä hetkellä valtavirran tuotteet omaksuvat 6-tuumaisen määritelmän, jonka paksuus säädetään alueella 20-30 mm ja pinnan karheusvaatimus alle 0,5 μm. Epitaksiaalisen yhdenmukaisuuden parantamiseksi johtavat valmistajat rakentavat erityisiä topologisia rakenteita kantoaaltopinnalle CNC -koneistuksen kautta. Esimerkiksi puolipisteiden kehittämä hunajakennonmuotoinen uran suunnittelu voi hallita epitaksiaalikerroksen paksuuden vaihtelua ± 3%: n sisällä. Pinnoitustekniikan kannalta TAC/TASI2 -komposiittipäällyste voi pidentää operaattorin käyttöiän yli 800 kertaa, mikä on kolme kertaa pidempi kuin päällystämättömän tuotteen käyttöikä.

Teollisuuden levitystasolla SIC -kuljettajat ovat asteittain läpäisseet piidikarbidivoimalaitteiden koko valmistusprosessin. SBD -diodien tuotannossa sic -kantajien käyttö voi vähentää epitaksiaalista vikatiheyttä alle 0,5 cm ². MOSFET -laitteissa niiden erinomainen lämpötilan tasaisuus auttaa lisäämään kanavan liikkuvuutta 15–20%. Teollisuuden tilastojen mukaan maailmanlaajuinen SIC -kantaja -automarkkinoiden koko ylitti 230 miljoonaa dollaria vuonna 2024, ja vuotuinen kasvuvauhti oli noin 28%.

Teknisiä pullonkauloja on kuitenkin edelleen olemassa. Suurten kokoisten lentoliikenteen harjoittajien loimivalvonta on edelleen haaste-8 tuuman kantajien tasaisuustoleranssi on puristettava 50 μm: n sisällä. Tällä hetkellä Semicera on yksi harvoista kotimaisista yrityksistä, jotka voivat hallita vääntymistä. Kotimaiset yritykset, kuten Tianke Heda, ovat saavuttaneet 6-tuumaisten kantajien joukkotuotannon. Semicera auttaa tällä hetkellä Tianke Hedaa räätälöimään heille sic -operaattoreita. Tällä hetkellä se on lähestynyt kansainvälisiä jättiläisiä päällystysprosessien ja vianhallinnan suhteen. Tulevaisuudessa heteroepitaksi-tekniikan kypsyydessä Gan-on-SiC-sovelluksiin omistetuista operaattoreista tulee uusi tutkimus- ja kehityssuunta.