Откриване на дефекти при обработка на пластини от силициев карбид

Каква е ролята наSiC субстратив индустрията за силициев карбид?

SiC субстратиса най-важният компонент в производството на силициев карбид, като представляват близо 50% от неговата стойност. Без SiC субстрати е невъзможно да се произвеждат SiC устройства, което ги прави основната материална основа.

През последните години вътрешният пазар постигна масово производство на6-инчов субстрат от силициев карбид (SiC).продукти. Според „Доклада за проучване на пазара на 6-инчови SiC субстрати в Китай“ до 2023 г. обемът на продажбите на 6-инчови SiC субстрати в Китай е надхвърлил 1 милион единици, което представлява 42% от глобалния капацитет, и се очаква да достигне приблизително 50 % до 2026 г.

В сравнение с 6-инчовия силициев карбид, 8-инчовият силициев карбид има по-високи предимства в производителността. Първо, по отношение на използването на материала, една 8-инчова пластина има площ 1,78 пъти по-голяма от тази на 6-инчова пластина, което означава, че при същата консумация на суровини,8-инчови вафлиможе да произвежда повече устройства, като по този начин намалява единичните разходи. Второ, 8-инчовите SiC субстрати имат по-висока мобилност на носителя и по-добра проводимост, което спомага за подобряване на цялостната производителност на устройствата. В допълнение, механичната якост и топлопроводимостта на 8-инчовите SiC субстрати са по-добри от 6-инчовите субстрати, което подобрява надеждността на устройството и възможностите за разсейване на топлината.

Каква е ролята на SiC епитаксиалните слоеве в процеса на приготвяне?

Епитаксиалният процес представлява почти една четвърт от стойността при подготовката на SiC и е незаменима стъпка при прехода от материали към подготовка на SiC устройство. Приготвянето на епитаксиални слоеве основно включва отглеждане на монокристален филм върхуSiC субстрат, който след това се използва за производството на необходимите силови електронни устройства. Понастоящем най-масовият метод за производство на епитаксиален слой е химическо отлагане на пари (CVD), което използва газообразни прекурсорни реагенти за образуване на твърди филми чрез атомни и молекулярни химични реакции. Подготовката на 8-инчови SiC субстрати е технически предизвикателство и в момента само ограничен брой производители по света могат да постигнат масово производство. През 2023 г. има приблизително 12 проекта за разширяване, свързани с 8-инчови пластини в световен мащаб, с 8-инчови SiC субстрати иепитаксиални пластинивече започва да се доставя и капацитетът за производство на вафли постепенно се ускорява.

Как се идентифицират и откриват дефекти в субстратите от силициев карбид?

Силициевият карбид, със своята висока твърдост и силна химическа инертност, представлява серия от предизвикателства при обработката на своите субстрати, включително ключови стъпки като нарязване, изтъняване, шлайфане, полиране и почистване. По време на подготовката възникват проблеми като загуба при обработка, чести повреди и трудности при подобряване на ефективността, което значително влияе върху качеството на следващите епитаксиални слоеве и производителността на устройствата. Следователно идентифицирането и откриването на дефекти в субстратите от силициев карбид са от голямо значение. Често срещаните дефекти включват повърхностни драскотини, издатини и ями.

Как са дефектите вЕпитаксиални пластини от силициев карбидОткрит?

В индустриалната верига,епитаксиални пластини от силициев карбидса разположени между субстрати от силициев карбид и устройства от силициев карбид, предимно отглеждани чрез метода на химическо отлагане на пари. Поради уникалните свойства на силициевия карбид, видовете дефекти се различават от тези в другите кристали, включително падане, триъгълни дефекти, моркови дефекти, големи триъгълни дефекти и стъпаловидно групиране. Тези дефекти могат да повлияят на електрическите характеристики на устройствата надолу по веригата, потенциално причинявайки преждевременна повреда и значителни токове на утечка.

Дефект при падане

Триъгълен дефект

Дефект на моркова

Голям триъгълен дефект

Дефект на групиране на стъпки