Defektdetektering i bearbetning av kiselkarbidskivor

Vad är rollen förSiC-substrati kiselkarbidindustrin?

SiC-substratär den mest avgörande komponenten i kiselkarbidindustrin och står för nästan 50 % av dess värde. Utan SiC-substrat är det omöjligt att tillverka SiC-enheter, vilket gör dem till den väsentliga materialgrunden.

Under de senaste åren har den inhemska marknaden uppnått massproduktion av6-tums kiselkarbid (SiC) substratprodukter. Enligt "China 6-inch SiC Substrate Market Research Report" år 2023 har försäljningsvolymen för 6-tums SiC-substrat i Kina överstigit 1 miljon enheter, vilket motsvarar 42 % av den globala kapaciteten, och förväntas nå cirka 50 % till 2026.

Jämfört med 6-tums kiselkarbid har 8-tums kiselkarbid högre prestandafördelar. För det första, när det gäller materialutnyttjande, har en 8-tums skiva en yta som är 1,78 gånger så stor som en 6-tums skiva, vilket betyder att med samma råmaterialförbrukning,8-tums waferskan producera fler enheter och därigenom minska enhetskostnaderna. För det andra har 8-tums SiC-substrat högre bärarrörlighet och bättre ledningsförmåga, vilket hjälper till att förbättra enheters totala prestanda. Dessutom är den mekaniska styrkan och värmeledningsförmågan hos 8-tums SiC-substrat överlägsen 6-tumssubstrat, vilket förbättrar enhetens tillförlitlighet och värmeavledningsförmåga.

Hur är SiC epitaxiella lager betydelsefulla i beredningsprocessen?

Den epitaxiella processen står för nästan en fjärdedel av värdet i SiC-beredning och är ett oumbärligt steg i övergången från material till SiC-anordningsberedning. Beredningen av epitaxiella skikt innebär i första hand att en monokristallin film odlas påSiC-substrat, som sedan används för att tillverka de erforderliga kraftelektronikenheterna. För närvarande är den mest vanliga metoden för tillverkning av epitaxiallager kemisk ångavsättning (CVD), som använder gasformiga prekursorreaktanter för att bilda fasta filmer genom atomära och molekylära kemiska reaktioner. Framställningen av 8-tums SiC-substrat är tekniskt utmanande, och för närvarande kan endast ett begränsat antal tillverkare över hela världen uppnå massproduktion. År 2023 finns det cirka 12 expansionsprojekt relaterade till 8-tums wafers globalt, med 8-tums SiC-substrat ochepitaxiella wafersredan börjat skickas, och wafertillverkningskapaciteten accelererar gradvis.

Hur identifieras och upptäcks defekter i kiselkarbidsubstrat?

Kiselkarbid, med sin höga hårdhet och starka kemiska tröghet, presenterar en rad utmaningar i bearbetningen av dess substrat, inklusive nyckelsteg som skivning, förtunning, slipning, polering och rengöring. Under förberedelserna uppstår problem som bearbetningsbortfall, frekventa skador och svårigheter med att förbättra effektiviteten, vilket avsevärt påverkar kvaliteten på efterföljande epitaxiella lager och enheternas prestanda. Därför är identifiering och upptäckt av defekter i kiselkarbidsubstrat av stor betydelse. Vanliga defekter inkluderar ytrepor, utsprång och gropar.

Hur är defekter iEpitaxialwafers av kiselkarbidUpptäckt?

I industrikedjan,epitaxiella wafers av kiselkarbidär placerade mellan kiselkarbidsubstrat och kiselkarbidanordningar, främst odlade med den kemiska ångavsättningsmetoden. På grund av de unika egenskaperna hos kiselkarbid skiljer sig typerna av defekter från de i andra kristaller, inklusive fall, triangeldefekter, morotsdefekter, stora triangeldefekter och stegsamlingar. Dessa defekter kan påverka den elektriska prestandan hos nedströmsenheter, vilket potentiellt kan orsaka för tidigt haveri och betydande läckströmmar.

Undergångsdefekt

Triangeldefekt

Morotsdefekt

Stor triangel defekt

Stegsamlingsdefekt