Výzkum technologie nosiče destiček SIC

Nosiče destiček sic, jako klíčové spotřební materiály v polovodičovém řetězci třetí generace, jejich technické vlastnosti přímo ovlivňují výnos růstu epitaxiálního a výroby zařízení. S rostoucí poptávkou po vysoce napěťových a vysokoteplotních zařízeních v průmyslových odvětvích, jako jsou základní stanice 5G a nová energetická vozidla, nyní výzkum a použití nosičů SIC oplatky nyní čelí významným rozvojovým příležitostem.

V oblasti výroby polovodičů provádějí nosiče destiček křemíkového karbidu hlavně důležitou funkci přenášení a přenosu oplatků v epitaxiálních zařízeních. Ve srovnání s tradičními křemennými nosiči vykazují nosiče SIC tři základní výhody: zaprvé, jejich koeficient tepelné roztažnosti (4,0 × 10^-6/℃) je vysoce odpovídán sic oplatkám (4,2 x 10^-6/℃), což účinně snižuje tepelný napětí v procesech s vysokou teplotou; Za druhé, čistota vysoce čistých nosičů SIC připravených metodou chemické depozice páry (CVD) může dosáhnout 99,9995%, což zabrání běžnému problému kontaminace iontů sodíku u nosičů křemenů. Bod tání materiálu SIC na 2830 ℃ mu umožňuje přizpůsobit se dlouhodobému pracovnímu prostředí nad 1600 ℃ v zařízení MOCVD.

V současné době produkty hlavního proudu přijímají specifikaci 6 palců, s tloušťkou kontrolovanou v rozmezí 20-30 mm a požadavkem na drsnost povrchu menší než 0,5 μm. Pro zvýšení epitaxiální uniformity konstruují přední výrobci specifické topologické struktury na povrchu nosiče prostřednictvím obrábění CNC. Například návrh drážky ve tvaru voštiny vyvinuté Semiceri může ovládat kolísání tloušťky epitaxiální vrstvy v rámci ± 3%. Pokud jde o technologii povlaku, kompozitní povlak TAC/TASI2 může prodloužit životnost nosiče na více než 800krát, což je třikrát delší než životnost nezataženého produktu.

Na úrovni průmyslové aplikace nosiče SIC postupně pronikla celým výrobním procesem napájecích zařízení na křemíku. Při produkci diodů SBD může použití SIC nosičů snížit hustotu epitaxiální defektů na méně než 0,5 cm ². U zařízení MOSFET pomáhá jejich vynikající teplotní uniformita zvýšit mobilitu kanálu o 15% na 20%. Podle statistik průmyslu překročila velikost trhu Global SIC dopravce 230 milionů amerických dolarů v roce 2024, přičemž složená roční míra růstu byla udržována na přibližně 28%.

Stále však existují technické překážky. Ovládání války s velkými nositeli zůstává výzvou-tolerance rovinnosti 8palcových nosičů musí být komprimována do 50 μm. V současné době je Semicera jednou z mála domácích společností, které mohou kontrolovat deformaci. Domácí podniky, jako je Tianke Heda, dosáhly hromadné výroby 6palcových dopravců. Semicera v současné době pomáhá Tianke Heda při přizpůsobování nosičů SIC pro ně. V současné době se obrátil na mezinárodní giganty, pokud jde o procesy povlaku a kontrolu vad. V budoucnu, se zralostí heteroepitaxy technologie, se specializovaní nosiče pro aplikace GAN-on-SIC stanou novým výzkumem a vývojem.