งานวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีผู้ให้บริการ SIC WAFER

ผู้ให้บริการเวเฟอร์ sicในฐานะที่เป็นวัสดุสิ้นเปลืองที่สำคัญในห่วงโซ่อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์รุ่นที่สามลักษณะทางเทคนิคของพวกเขาส่งผลโดยตรงต่อผลผลิตของการเติบโตของ epitaxial และการผลิตอุปกรณ์ ด้วยความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับอุปกรณ์ที่มีแรงดันสูงและอุณหภูมิสูงในอุตสาหกรรมเช่นสถานีฐาน 5G และยานพาหนะพลังงานใหม่การวิจัยและการประยุกต์ใช้ผู้ให้บริการ SIC Werfer กำลังเผชิญกับโอกาสในการพัฒนาที่สำคัญ

ในสาขาการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ผู้ให้บริการเวเฟอร์ซิลิคอนคาร์ไบด์ส่วนใหญ่ทำหน้าที่สำคัญของการพกพาและส่งเวเฟอร์ในอุปกรณ์ epitaxial เมื่อเปรียบเทียบกับผู้ให้บริการควอตซ์แบบดั้งเดิมผู้ให้บริการ SIC แสดงข้อได้เปรียบหลักสามประการ: ประการแรกค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน (4.0 × 10^-6/℃) นั้นมีการจับคู่อย่างสูงกับเวเฟอร์ SIC (4.2 × 10^-6/℃) ประการที่สองความบริสุทธิ์ของผู้ให้บริการ SIC ที่มีความบริสุทธิ์สูงซึ่งจัดทำขึ้นโดยวิธีการสะสมไอสารเคมี (CVD) สามารถเข้าถึง 99.9995%โดยหลีกเลี่ยงปัญหาการปนเปื้อนโซเดียมไอออนทั่วไปของผู้ให้บริการควอตซ์ นอกจากนี้จุดหลอมเหลวของวัสดุ SIC ที่ 2830 ℃ช่วยให้สามารถปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมการทำงานระยะยาวที่สูงกว่า 1600 ℃ในอุปกรณ์ MOCVD

ในปัจจุบันผลิตภัณฑ์กระแสหลักใช้ข้อกำหนด 6 นิ้วโดยมีความหนาควบคุมภายในช่วง 20-30 มม. และข้อกำหนดความขรุขระของพื้นผิวน้อยกว่า0.5μm เพื่อเพิ่มความสม่ำเสมอของ epitaxial ผู้ผลิตชั้นนำสร้างโครงสร้างทอพอโลยีที่เฉพาะเจาะจงบนพื้นผิวของผู้ให้บริการผ่านการตัดเฉือน CNC ตัวอย่างเช่นการออกแบบร่องรูปรังผึ้งที่พัฒนาโดยเซมิเซียร์สามารถควบคุมความผันผวนของความหนาของชั้น epitaxial ภายใน± 3% ในแง่ของเทคโนโลยีการเคลือบผิวการเคลือบคอมโพสิต TAC/TASI2 สามารถยืดอายุการใช้งานของผู้ให้บริการได้มากกว่า 800 ครั้งซึ่งยาวกว่าผลิตภัณฑ์ที่ไม่เคลือบผิวสามเท่า

ในระดับแอปพลิเคชันอุตสาหกรรมผู้ให้บริการ SIC ค่อยๆแทรกซึมผ่านกระบวนการผลิตทั้งหมดของอุปกรณ์พลังงานซิลิกอนคาร์ไบด์ ในการผลิตไดโอด SBD การใช้ผู้ให้บริการ SIC สามารถลดความหนาแน่นของข้อบกพร่อง epitaxial ให้น้อยกว่า 0.5 ซม. ² สำหรับอุปกรณ์ MOSFET ความสม่ำเสมอของอุณหภูมิที่ยอดเยี่ยมของพวกเขาจะช่วยเพิ่มการเคลื่อนย้ายของช่อง 15% ถึง 20% ตามสถิติของอุตสาหกรรมขนาดของตลาดผู้ให้บริการ SIC ทั่วโลกเกิน 230 ล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2567 โดยมีอัตราการเติบโตต่อปีรวมอยู่ที่ประมาณ 28%

อย่างไรก็ตามคอขวดทางเทคนิคยังคงมีอยู่ การควบคุม warpage ของผู้ให้บริการขนาดใหญ่ยังคงเป็นสิ่งที่ท้าทาย-ความทนทานต่อความเรียบของผู้ให้บริการขนาด 8 นิ้วจะต้องถูกบีบอัดภายใน50μm ในปัจจุบัน Semicera เป็นหนึ่งใน บริษัท ในประเทศไม่กี่แห่งที่สามารถควบคุมการแปรปรวนได้ รัฐวิสาหกิจในประเทศเช่น Tianke Heda ประสบความสำเร็จในการผลิตจำนวนมากของผู้ให้บริการขนาด 6 นิ้ว Semicera กำลังช่วยเหลือ Tianke Heda ในการปรับแต่งผู้ให้บริการ SIC สำหรับพวกเขา ในปัจจุบันมันได้เข้าหายักษ์ใหญ่ระดับนานาชาติในแง่ของกระบวนการเคลือบและการควบคุมข้อบกพร่อง ในอนาคตด้วยวุฒิภาวะของเทคโนโลยี heteroepitaxy ผู้ให้บริการเฉพาะสำหรับการใช้งาน Gan-on-sic จะกลายเป็นทิศทางการวิจัยและพัฒนาใหม่