Phát hiện khuyết tật trong quá trình xử lý wafer cacbua silic

Vai trò của là gìChất nền SiCtrong ngành công nghiệp cacbua silic?

Chất nền SiClà thành phần quan trọng nhất trong ngành công nghiệp cacbua silic, chiếm gần 50% giá trị của nó. Nếu không có chất nền SiC thì không thể sản xuất các thiết bị SiC, biến chúng thành nền tảng vật liệu thiết yếu.

Trong những năm gần đây, thị trường trong nước đã đạt được mức sản xuất hàng loạtChất nền cacbua silic (SiC) 6 inchcác sản phẩm. Theo “Báo cáo nghiên cứu thị trường chất nền SiC 6 inch của Trung Quốc”, đến năm 2023, doanh số bán chất nền SiC 6 inch ở Trung Quốc đã vượt quá 1 triệu chiếc, chiếm 42% công suất toàn cầu và dự kiến ​​sẽ đạt khoảng 50 % vào năm 2026.

So với cacbua silic 6 inch, cacbua silic 8 inch có lợi thế về hiệu suất cao hơn. Thứ nhất, về mặt sử dụng vật liệu, tấm wafer 8 inch có diện tích gấp 1,78 lần so với tấm wafer 6 inch, nghĩa là với cùng mức tiêu thụ nguyên liệu thô,tấm wafer 8 inchcó thể sản xuất nhiều thiết bị hơn, do đó giảm chi phí đơn vị. Thứ hai, đế SiC 8 inch có tính di động của sóng mang cao hơn và độ dẫn điện tốt hơn, giúp cải thiện hiệu suất tổng thể của thiết bị. Ngoài ra, độ bền cơ học và độ dẫn nhiệt của đế SiC 8 inch vượt trội so với đế 6 inch, nâng cao độ tin cậy của thiết bị và khả năng tản nhiệt.

Các lớp epiticular SiC có ý nghĩa như thế nào trong quá trình chuẩn bị?

Quá trình epiticular chiếm gần 1/4 giá trị trong việc chuẩn bị SiC và là bước không thể thiếu trong quá trình chuyển từ vật liệu sang chuẩn bị thiết bị SiC. Việc chuẩn bị các lớp epitaxy chủ yếu liên quan đến việc tạo ra một màng đơn tinh thể trênChất nền SiC, sau đó được sử dụng để sản xuất các thiết bị điện tử công suất cần thiết. Hiện nay, phương pháp phổ biến nhất để sản xuất lớp epiticular là lắng đọng hơi hóa học (CVD), sử dụng các chất phản ứng tiền chất dạng khí để tạo thành màng rắn thông qua các phản ứng hóa học nguyên tử và phân tử. Việc chuẩn bị chất nền SiC 8 inch là một thách thức về mặt kỹ thuật và hiện tại, chỉ có một số nhà sản xuất hạn chế trên toàn thế giới có thể sản xuất hàng loạt. Vào năm 2023, có khoảng 12 dự án mở rộng liên quan đến tấm wafer 8 inch trên toàn cầu, với đế SiC 8 inch vàtấm epiticularđã bắt đầu xuất xưởng và năng lực sản xuất tấm bán dẫn đang dần tăng tốc.

Các khuyết tật trong chất nền cacbua silic được xác định và phát hiện như thế nào?

Cacbua silic, với độ cứng cao và độ trơ hóa học mạnh, đặt ra một loạt thách thức trong quá trình xử lý chất nền, bao gồm các bước chính như cắt lát, làm mỏng, mài, đánh bóng và làm sạch. Trong quá trình chuẩn bị, các vấn đề như mất quá trình xử lý, hư hỏng thường xuyên và khó khăn trong việc cải thiện hiệu quả sẽ phát sinh, ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng của các lớp epiticular tiếp theo và hiệu suất của thiết bị. Do đó, việc xác định và phát hiện các khuyết tật trên chất nền cacbua silic có tầm quan trọng rất lớn. Các khuyết tật thường gặp bao gồm trầy xước bề mặt, lồi lõm và rỗ.

Khiếm khuyết trongTấm wafer silic cacbuaĐã phát hiện?

Trong chuỗi công nghiệp,tấm epiticular silic cacbuađược định vị giữa các chất nền cacbua silic và các thiết bị cacbua silic, được trồng chủ yếu bằng phương pháp lắng đọng hơi hóa học. Do đặc tính độc đáo của cacbua silic, các loại khuyết tật khác với các loại khuyết tật trong các tinh thể khác, bao gồm sự sụp đổ, khuyết tật hình tam giác, khuyết tật củ cà rốt, khuyết tật hình tam giác lớn và sự bó lại theo bậc. Những khiếm khuyết này có thể ảnh hưởng đến hiệu suất điện của các thiết bị hạ lưu, có khả năng gây ra sự cố sớm và dòng điện rò rỉ đáng kể.

Khiếm khuyết sụp đổ

Khiếm khuyết tam giác

Khiếm khuyết cà rốt

Khiếm khuyết tam giác lớn

Lỗi gộp nhóm bước