Pengesanan Kecacatan dalam Pemprosesan Wafer Silicon Carbide

Apakah PerananSubstrat SiCdalam Industri Silicon Carbide?

Substrat SiCadalah komponen paling penting dalam industri silikon karbida, menyumbang hampir 50% daripada nilainya. Tanpa substrat SiC, adalah mustahil untuk mengeluarkan peranti SiC, menjadikannya asas bahan penting.

Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, pasaran domestik telah mencapai pengeluaran besar-besaranSubstrat silikon karbida (SiC) 6 inciproduk. Menurut "Laporan Penyelidikan Pasaran Substrat SiC 6 inci China," menjelang 2023, volum jualan substrat SiC 6 inci di China telah melebihi 1 juta unit, mewakili 42% daripada kapasiti global, dan dijangka mencecah kira-kira 50 % menjelang 2026.

Berbanding dengan silikon karbida 6-inci, silikon karbida 8-inci mempunyai kelebihan prestasi yang lebih tinggi. Pertama, dari segi penggunaan bahan, wafer 8 inci mempunyai keluasan 1.78 kali ganda daripada wafer 6 inci, bermakna dengan penggunaan bahan mentah yang sama,wafer 8 inciboleh menghasilkan lebih banyak peranti, dengan itu mengurangkan kos unit. Kedua, substrat SiC 8-inci mempunyai mobiliti pembawa yang lebih tinggi dan kekonduksian yang lebih baik, yang membantu meningkatkan prestasi keseluruhan peranti. Selain itu, kekuatan mekanikal dan kekonduksian terma substrat SiC 8-inci adalah lebih baik daripada substrat 6-inci, meningkatkan kebolehpercayaan peranti dan keupayaan pelesapan haba.

Bagaimanakah Lapisan Epitaxial SiC Penting dalam Proses Penyediaan?

Proses epitaxial menyumbang hampir satu perempat daripada nilai dalam penyediaan SiC dan merupakan langkah yang amat diperlukan dalam peralihan daripada bahan kepada penyediaan peranti SiC. Penyediaan lapisan epitaxial terutamanya melibatkan pertumbuhan filem monohablur padasubstrat SiC, yang kemudiannya digunakan untuk mengeluarkan peranti elektronik kuasa yang diperlukan. Pada masa ini, kaedah paling utama untuk pembuatan lapisan epitaxial ialah pemendapan wap kimia (CVD), yang menggunakan bahan tindak balas prekursor gas untuk membentuk filem pepejal melalui tindak balas kimia atom dan molekul. Penyediaan substrat SiC 8-inci secara teknikalnya mencabar, dan pada masa ini, hanya sebilangan terhad pengeluar di seluruh dunia boleh mencapai pengeluaran besar-besaran. Pada tahun 2023, terdapat kira-kira 12 projek pembesaran yang berkaitan dengan wafer 8 inci di seluruh dunia, dengan substrat SiC 8 inci danwafer epitaxialsudah mula dihantar, dan kapasiti pembuatan wafer semakin meningkat secara beransur-ansur.

Bagaimanakah Kecacatan dalam Substrat Silikon Karbida Dikenalpasti dan Dikesan?

Silikon karbida, dengan kekerasannya yang tinggi dan lengai kimia yang kuat, memberikan satu siri cabaran dalam pemprosesan substratnya, termasuk langkah-langkah penting seperti menghiris, menipis, mengisar, menggilap dan pembersihan. Semasa penyediaan, isu seperti kehilangan pemprosesan, kerosakan yang kerap dan kesukaran dalam peningkatan kecekapan timbul, memberi kesan ketara kepada kualiti lapisan epitaxial seterusnya dan prestasi peranti. Oleh itu, pengenalpastian dan pengesanan kecacatan dalam substrat silikon karbida adalah sangat penting. Kecacatan biasa termasuk calar permukaan, tonjolan dan lubang.

Bagaimana Kecacatan dalamWafer Epitaxial Silicon CarbideDikesan?

Dalam rantaian industri,wafer epitaxial silikon karbidadiletakkan di antara substrat silikon karbida dan peranti silikon karbida, terutamanya ditanam menggunakan kaedah pemendapan wap kimia. Disebabkan sifat unik silikon karbida, jenis kecacatan berbeza daripada yang terdapat pada kristal lain, termasuk kejatuhan, kecacatan segi tiga, kecacatan lobak merah, kecacatan segi tiga besar, dan tandan langkah. Kecacatan ini boleh menjejaskan prestasi elektrik peranti hiliran, yang berpotensi menyebabkan kerosakan pramatang dan arus kebocoran yang ketara.

Kecacatan Kejatuhan

Kecacatan Segi Tiga

Kecacatan lobak merah

Kecacatan Segi Tiga Besar

Kecacatan Tandan Langkah