Обнаружение дефектов при обработке пластин карбида кремния

Какова рольSiC-подложкив промышленности карбида кремния?

Подложки SiCявляются наиболее важным компонентом в промышленности карбида кремния, на их долю приходится почти 50% ее стоимости. Без подложек SiC невозможно производить устройства SiC, что делает их важной материальной основой.

В последние годы внутренний рынок достиг массового производства6-дюймовая подложка из карбида кремния (SiC)продукты. Согласно «Отчету об исследовании рынка 6-дюймовых SiC-подложек в Китае», к 2023 году объем продаж 6-дюймовых SiC-подложек в Китае превысит 1 миллион единиц, что составляет 42% мировой мощности, и, как ожидается, достигнет примерно 50 единиц. % к 2026 году.

По сравнению с 6-дюймовым карбидом кремния 8-дюймовый карбид кремния имеет более высокие преимущества в производительности. Во-первых, с точки зрения использования материала 8-дюймовая пластина имеет площадь в 1,78 раза больше, чем 6-дюймовая пластина, а это означает, что при одинаковом расходе сырья8-дюймовые пластиныможет производить больше устройств, тем самым снижая удельные затраты. Во-вторых, 8-дюймовые подложки SiC обладают более высокой подвижностью носителей и лучшей проводимостью, что помогает улучшить общую производительность устройств. Кроме того, механическая прочность и теплопроводность 8-дюймовых подложек SiC превосходят 6-дюймовые подложки, что повышает надежность устройства и возможности рассеивания тепла.

Какое значение имеют эпитаксиальные слои SiC в процессе подготовки?

Эпитаксиальный процесс составляет почти четверть стоимости подготовки SiC и является незаменимым шагом при переходе от материалов к подготовке устройств из SiC. Приготовление эпитаксиальных слоев в основном заключается в выращивании монокристаллической пленки наПодложка SiC, который затем используется для производства необходимых силовых электронных устройств. В настоящее время наиболее распространенным методом изготовления эпитаксиальных слоев является химическое осаждение из паровой фазы (CVD), в котором используются газообразные реагенты-предшественники для формирования твердых пленок посредством атомных и молекулярных химических реакций. Изготовление 8-дюймовых подложек SiC технически сложно, и в настоящее время лишь ограниченное число производителей во всем мире могут наладить массовое производство. В 2023 году во всем мире будет реализовано около 12 проектов расширения, связанных с 8-дюймовыми пластинами, с 8-дюймовыми подложками SiC иэпитаксиальные пластиныпоставки уже начинаются, а мощности по производству пластин постепенно наращиваются.

Как выявляются и обнаруживаются дефекты в подложках карбида кремния?

Карбид кремния, обладающий высокой твердостью и сильной химической инертностью, представляет собой ряд проблем при обработке его подложек, включая такие ключевые этапы, как нарезка, утончение, шлифовка, полировка и очистка. Во время подготовки возникают такие проблемы, как потери при обработке, частые повреждения и трудности с повышением эффективности, что существенно влияет на качество последующих эпитаксиальных слоев и производительность устройств. Поэтому идентификация и обнаружение дефектов в подложках карбида кремния имеют большое значение. К распространенным дефектам относятся царапины на поверхности, выступы и ямки.

Как проявляются дефектыЭпитаксиальные пластины карбида кремнияОбнаружено?

В отраслевой цепочкеэпитаксиальные пластины карбида кремниярасположены между подложками из карбида кремния и устройствами из карбида кремния, в основном выращенными методом химического осаждения из паровой фазы. Благодаря уникальным свойствам карбида кремния типы дефектов отличаются от таковых в других кристаллах, включая провал, треугольные дефекты, морковные дефекты, большие треугольные дефекты и ступенчатую группировку. Эти дефекты могут повлиять на электрические характеристики последующих устройств, потенциально вызывая преждевременный выход из строя и значительные токи утечки.

Дефект падения

Треугольный дефект

Дефект моркови

Дефект большого треугольника

Дефект ступенчатой ​​группировки