Defektdeteksjon i prosessering av silisiumkarbidwafer

Hva er rollen tilSiC-substrateri silisiumkarbidindustrien?

SiC-substraterer den mest avgjørende komponenten i silisiumkarbidindustrien, og står for nesten 50 % av verdien. Uten SiC-substrater er det umulig å produsere SiC-enheter, noe som gjør dem til det essensielle materialegrunnlaget.

De siste årene har hjemmemarkedet oppnådd masseproduksjon av6-tommers silisiumkarbid (SiC) substratprodukter. I følge "China 6-inch SiC Substrate Market Research Report," innen 2023, har salgsvolumet av 6-tommers SiC-substrater i Kina oversteget 1 million enheter, som representerer 42% av den globale kapasiteten, og forventes å nå omtrent 50 % innen 2026.

Sammenlignet med 6-tommers silisiumkarbid har 8-tommers silisiumkarbid høyere ytelsesfordeler. For det første, når det gjelder materialutnyttelse, har en 8-tommers wafer et areal som er 1,78 ganger større enn en 6-tommers wafer, noe som betyr at med samme råvareforbruk,8-tommers oblaterkan produsere flere enheter, og dermed redusere enhetskostnadene. For det andre har 8-tommers SiC-substrater høyere bærermobilitet og bedre ledningsevne, noe som bidrar til å forbedre den generelle ytelsen til enheter. I tillegg er den mekaniske styrken og varmeledningsevnen til 8-tommers SiC-substrater overlegen 6-tommers substrater, noe som forbedrer enhetens pålitelighet og varmeavledningsevne.

Hvordan er SiC epitaksiale lag viktige i forberedelsesprosessen?

Den epitaksiale prosessen står for nesten en fjerdedel av verdien i SiC-preparering og er et uunnværlig trinn i overgangen fra materialer til SiC-enhetsforberedelse. Fremstillingen av epitaksiale lag involverer først og fremst å dyrke en monokrystallinsk film påSiC-substrat, som deretter brukes til å produsere de nødvendige kraftelektroniske enhetene. For tiden er den mest vanlige metoden for fremstilling av epitaksiale lag kjemisk dampavsetning (CVD), som bruker gassformige forløperreaktanter for å danne faste filmer gjennom atomære og molekylære kjemiske reaksjoner. Fremstillingen av 8-tommers SiC-substrater er teknisk utfordrende, og for tiden kan bare et begrenset antall produsenter over hele verden oppnå masseproduksjon. I 2023 er det omtrent 12 utvidelsesprosjekter relatert til 8-tommers wafere globalt, med 8-tommers SiC-substrater ogepitaksiale waferebegynner allerede å sendes, og waferproduksjonskapasiteten øker gradvis.

Hvordan identifiseres og oppdages defekter i silisiumkarbidsubstrater?

Silisiumkarbid, med sin høye hardhet og sterke kjemiske inerthet, byr på en rekke utfordringer i behandlingen av underlagene, inkludert nøkkeltrinn som skjæring, tynning, sliping, polering og rengjøring. Under forberedelsen oppstår problemer som behandlingstap, hyppige skader og problemer med effektivitetsforbedring, noe som påvirker kvaliteten på påfølgende epitaksiale lag og ytelsen til enhetene betydelig. Derfor er identifisering og påvisning av defekter i silisiumkarbidsubstrater av stor betydning. Vanlige defekter inkluderer overflateriper, fremspring og groper.

Hvordan er defekter iSilisiumkarbid epitaksiale wafereOppdaget?

I industrikjeden,silisiumkarbid epitaksiale wafereer plassert mellom silisiumkarbidsubstrater og silisiumkarbidenheter, primært dyrket ved bruk av den kjemiske dampavsetningsmetoden. På grunn av de unike egenskapene til silisiumkarbid, skiller typene defekter seg fra de i andre krystaller, inkludert fall, trekantdefekter, gulrotdefekter, store trekantdefekter og trinnsamling. Disse defektene kan påvirke den elektriske ytelsen til nedstrømsenheter, og potensielt forårsake for tidlig sammenbrudd og betydelige lekkasjestrømmer.

Fallfeil

Trekantdefekt

Gulrotdefekt

Stor trekantdefekt

Step Bunching Defekt