Silicio karbido plokštelių apdirbimo defektų aptikimas

Koks yra vaidmuoSiC substrataiSilicio karbido pramonėje?

SiC substrataiyra svarbiausias komponentas silicio karbido pramonėje, sudarantis beveik 50 % jos vertės. Be SiC substratų neįmanoma pagaminti SiC įrenginių, todėl jie yra esminė medžiaga.

Pastaraisiais metais vidaus rinka pasiekė masinę gamybą6 colių silicio karbido (SiC) substratasproduktų. Remiantis „Kinijos 6 colių SiC substrato rinkos tyrimo ataskaita“, iki 2023 m. 6 colių SiC substratų pardavimo apimtis Kinijoje viršijo 1 milijoną vienetų, o tai sudaro 42 % pasaulinio pajėgumo, ir tikimasi, kad jis pasieks maždaug 50. % iki 2026 m.

Palyginti su 6 colių silicio karbidu, 8 colių silicio karbidas turi didesnių našumo pranašumų. Pirma, kalbant apie medžiagų panaudojimą, 8 colių plokštelės plotas yra 1,78 karto didesnis nei 6 colių plokštelės, o tai reiškia, kad naudojant tą patį žaliavos kiekį,8 colių vafliaigali pagaminti daugiau įrenginių ir taip sumažinti vieneto sąnaudas. Antra, 8 colių SiC substratai turi didesnį nešiklio mobilumą ir geresnį laidumą, o tai padeda pagerinti bendrą įrenginių veikimą. Be to, 8 colių SiC substratų mechaninis stiprumas ir šilumos laidumas yra pranašesni už 6 colių substratus, todėl padidėja įrenginio patikimumas ir šilumos išsklaidymo galimybės.

Kuo SiC epitaksiniai sluoksniai yra svarbūs paruošimo procese?

Epitaksinis procesas sudaro beveik ketvirtadalį SiC paruošimo vertės ir yra būtinas žingsnis pereinant nuo medžiagų prie SiC įrenginio paruošimo. Epitaksinių sluoksnių paruošimas visų pirma apima monokristalinės plėvelės auginimąSiC substratas, kuris vėliau naudojamas reikalingos galios elektroniniams prietaisams gaminti. Šiuo metu labiausiai paplitęs epitaksinio sluoksnio gamybos metodas yra cheminis garų nusodinimas (CVD), kurio metu naudojami dujų pirmtakų reagentai kietoms plėvelėms formuoti per atomines ir molekulines chemines reakcijas. 8 colių SiC substratų paruošimas yra techniškai sudėtingas ir šiuo metu tik ribotas gamintojų skaičius visame pasaulyje gali pasiekti masinę gamybą. 2023 m. visame pasaulyje yra vykdoma maždaug 12 plėtros projektų, susijusių su 8 colių plokštelėmis su 8 colių SiC substratais irepitaksinės plokštelėsjau pradedamas gabenti, o plokštelių gamybos pajėgumai palaipsniui spartėja.

Kaip nustatomi ir aptinkami silicio karbido substratų defektai?

Silicio karbidas, pasižymintis dideliu kietumu ir stipriu cheminiu inertiškumu, kelia daugybę iššūkių apdorojant substratus, įskaitant pagrindinius veiksmus, tokius kaip pjaustymas, skiedimas, šlifavimas, poliravimas ir valymas. Paruošimo metu iškyla problemų, tokių kaip apdorojimo praradimas, dažni pažeidimai ir sunkumai didinant efektyvumą, o tai daro didelę įtaką tolesnių epitaksinių sluoksnių kokybei ir prietaisų veikimui. Todėl labai svarbu nustatyti ir aptikti silicio karbido substratų defektus. Dažni defektai yra paviršiaus įbrėžimai, išsikišimai ir duobės.

Kaip atsiranda defektaiSilicio karbido epitaksinės plokštelėsAptikta?

Pramonės grandinėje,Silicio karbido epitaksinės plokštelėsyra tarp silicio karbido substratų ir silicio karbido įtaisų, daugiausia auginamų naudojant cheminio nusodinimo garais metodą. Dėl unikalių silicio karbido savybių defektų tipai skiriasi nuo kitų kristalų defektų, įskaitant kritimo, trikampio defektus, morkų defektus, didelių trikampių defektus ir laiptelių susiliejimą. Šie defektai gali turėti įtakos tolesnių įrenginių elektriniam veikimui ir gali sukelti priešlaikinį gedimą ir dideles nuotėkio sroves.

Kritimo defektas

Trikampio defektas

Morkų defektas

Didelio trikampio defektas

Žingsnio susikaupimo defektas