Rilevamento dei difetti nella lavorazione dei wafer di carburo di silicio

Qual è il ruolo diSubstrati SiCnel settore del carburo di silicio?

Substrati SiCsono il componente più importante nel settore del carburo di silicio, rappresentando quasi il 50% del suo valore. Senza substrati SiC, è impossibile produrre dispositivi SiC, rendendoli il materiale di base essenziale.

Negli ultimi anni, il mercato interno ha raggiunto la produzione di massaSubstrato in carburo di silicio (SiC) da 6 polliciprodotti. Secondo il “China 6-inch Substrate Market Research Report”, entro il 2023, il volume delle vendite di substrati SiC da 6 pollici in Cina avrà superato 1 milione di unità, che rappresentano il 42% della capacità globale, e si prevede che raggiungerà circa 50 unità. % entro il 2026.

Rispetto al carburo di silicio da 6 pollici, il carburo di silicio da 8 pollici presenta vantaggi prestazionali più elevati. Innanzitutto, in termini di utilizzo del materiale, un wafer da 8 pollici ha un'area 1,78 volte quella di un wafer da 6 pollici, il che significa che con lo stesso consumo di materia prima,Wafer da 8 pollicipuò produrre più dispositivi, riducendo così i costi unitari. In secondo luogo, i substrati SiC da 8 pollici hanno una maggiore mobilità dei portatori e una migliore conduttività, che aiutano a migliorare le prestazioni complessive dei dispositivi. Inoltre, la resistenza meccanica e la conduttività termica dei substrati SiC da 8 pollici sono superiori a quelli dei substrati da 6 pollici, migliorando l'affidabilità del dispositivo e le capacità di dissipazione del calore.

Che importanza hanno gli strati epitassiali di SiC nel processo di preparazione?

Il processo epitassiale rappresenta quasi un quarto del valore nella preparazione del SiC ed è un passaggio indispensabile nella transizione dai materiali alla preparazione del dispositivo SiC. La preparazione degli strati epitassiali prevede principalmente la crescita di una pellicola monocristallina sullo stratoSubstrato SiC, che viene poi utilizzato per produrre i necessari dispositivi elettronici di potenza. Attualmente, il metodo più diffuso per la produzione di strati epitassiali è la deposizione chimica in fase vapore (CVD), che utilizza reagenti precursori gassosi per formare pellicole solide attraverso reazioni chimiche atomiche e molecolari. La preparazione di substrati SiC da 8 pollici è tecnicamente impegnativa e attualmente solo un numero limitato di produttori in tutto il mondo può realizzare una produzione di massa. Nel 2023, ci sono circa 12 progetti di espansione relativi ai wafer da 8 pollici a livello globale, con substrati SiC da 8 pollici ewafer epitassialistanno già iniziando a spedire e la capacità di produzione di wafer sta gradualmente accelerando.

Come vengono identificati e rilevati i difetti nei substrati di carburo di silicio?

Il carburo di silicio, con la sua elevata durezza e forte inerzia chimica, presenta una serie di sfide nella lavorazione dei suoi substrati, comprese fasi chiave come affettatura, assottigliamento, molatura, lucidatura e pulizia. Durante la preparazione, sorgono problemi quali perdite di lavorazione, danni frequenti e difficoltà nel miglioramento dell'efficienza, che influiscono in modo significativo sulla qualità dei successivi strati epitassiali e sulle prestazioni dei dispositivi. Pertanto, l'identificazione e il rilevamento di difetti nei substrati di carburo di silicio sono di grande importanza. I difetti comuni includono graffi superficiali, sporgenze e cavità.

Come sono i difetti?Wafer epitassiali in carburo di silicioRilevato?

Nella filiera industriale,wafer epitassiali in carburo di siliciosono posizionati tra i substrati di carburo di silicio e i dispositivi in ​​carburo di silicio, coltivati ​​principalmente utilizzando il metodo di deposizione chimica da fase vapore. A causa delle proprietà uniche del carburo di silicio, i tipi di difetti differiscono da quelli di altri cristalli, tra cui caduta, difetti triangolari, difetti a carota, difetti a triangolo grande e raggruppamento a gradini. Questi difetti possono influire sulle prestazioni elettriche dei dispositivi a valle, causando potenzialmente guasti prematuri e correnti di dispersione significative.

Difetto di caduta

Difetto del triangolo

Difetto della carota

Difetto del triangolo grande

Difetto di raggruppamento a gradini