Defectdetectie bij de verwerking van siliciumcarbidewafels

Wat is de rol vanSiC-substratenin de siliciumcarbide-industrie?

SiC-substratenzijn de meest cruciale component in de siliciumcarbide-industrie, goed voor bijna 50% van de waarde ervan. Zonder SiC-substraten is het onmogelijk om SiC-apparaten te vervaardigen, waardoor ze de essentiële materiële basis vormen.

De afgelopen jaren heeft de binnenlandse markt massaproductie bereikt van6-inch siliciumcarbide (SiC) substraatproducten. Volgens het “China 6-inch SiC Substrate Market Research Report” zal het verkoopvolume van 6-inch SiC-substraten in China in 2023 de 1 miljoen eenheden hebben overschreden, wat neerkomt op 42% van de mondiale capaciteit, en zal naar verwachting ongeveer 50 stuks bedragen. % tegen 2026.

Vergeleken met 6-inch siliciumcarbide heeft 8-inch siliciumcarbide hogere prestatievoordelen. Ten eerste heeft een 8-inch wafer, in termen van materiaalgebruik, een oppervlakte die 1,78 maal groter is dan die van een 6-inch wafer, wat betekent dat bij hetzelfde grondstoffenverbruik,8-inch wafeltjeskunnen meer apparaten produceren, waardoor de eenheidskosten worden verlaagd. Ten tweede hebben 8-inch SiC-substraten een hogere dragermobiliteit en een betere geleidbaarheid, wat de algehele prestaties van apparaten helpt verbeteren. Bovendien zijn de mechanische sterkte en thermische geleidbaarheid van 8-inch SiC-substraten superieur aan die van 6-inch substraten, waardoor de betrouwbaarheid van het apparaat en de warmteafvoermogelijkheden worden verbeterd.

Hoe zijn epitaxiale SiC-lagen belangrijk in het voorbereidingsproces?

Het epitaxiale proces is goed voor bijna een kwart van de waarde bij de SiC-voorbereiding en is een onmisbare stap bij de overgang van materialen naar de voorbereiding van SiC-apparaten. De voorbereiding van epitaxiale lagen omvat voornamelijk het laten groeien van een monokristallijne film op de epitaxiale laagSiC-substraat, dat vervolgens wordt gebruikt om de benodigde vermogenselektronische apparaten te vervaardigen. Momenteel is de meest gangbare methode voor de productie van epitaxiale lagen chemische dampafzetting (CVD), waarbij gebruik wordt gemaakt van gasvormige precursorreactanten om vaste films te vormen door middel van atomaire en moleculair-chemische reacties. De voorbereiding van 8-inch SiC-substraten is technisch uitdagend en momenteel kan slechts een beperkt aantal fabrikanten wereldwijd massaproductie realiseren. In 2023 zijn er wereldwijd ongeveer 12 uitbreidingsprojecten gerelateerd aan 8-inch wafers, met 8-inch SiC-substraten enepitaxiale wafelsde verzending begint al en de productiecapaciteit voor wafels neemt geleidelijk toe.

Hoe worden defecten in siliciumcarbidesubstraten geïdentificeerd en gedetecteerd?

Siliciumcarbide, met zijn hoge hardheid en sterke chemische inertie, biedt een reeks uitdagingen bij de verwerking van zijn substraten, waaronder belangrijke stappen zoals snijden, verdunnen, slijpen, polijsten en reinigen. Tijdens de voorbereiding doen zich problemen voor zoals verwerkingsverlies, frequente schade en moeilijkheden bij het verbeteren van de efficiëntie, wat een aanzienlijke invloed heeft op de kwaliteit van daaropvolgende epitaxiale lagen en de prestaties van apparaten. Daarom is de identificatie en detectie van defecten in siliciumcarbidesubstraten van groot belang. Veel voorkomende defecten zijn krassen op het oppervlak, uitsteeksels en putten.

Hoe zitten de defecten inEpitaxiale wafels van siliciumcarbideGedetecteerd?

In de industriële ketenepitaxiale wafels van siliciumcarbideworden gepositioneerd tussen siliciumcarbidesubstraten en siliciumcarbide-apparaten, voornamelijk gekweekt met behulp van de chemische dampafzettingsmethode. Vanwege de unieke eigenschappen van siliciumcarbide verschillen de soorten defecten van die in andere kristallen, waaronder ondergang, driehoeksdefecten, worteldefecten, grote driehoeksdefecten en stapbundeling. Deze defecten kunnen de elektrische prestaties van stroomafwaartse apparaten beïnvloeden en mogelijk voortijdige defecten en aanzienlijke lekstromen veroorzaken.

Ondergang defect

Driehoeksdefect

Wortel defect

Groot driehoeksdefect

Fout bij stapbundeling