सिलिकॉन कार्बाइड वेफर प्रोसेसिंगमध्ये दोष शोधणे

ची भूमिका काय आहेSiC सबस्ट्रेट्ससिलिकॉन कार्बाइड उद्योगात?

SiC सबस्ट्रेट्ससिलिकॉन कार्बाइड उद्योगातील सर्वात महत्त्वपूर्ण घटक आहेत, जे त्याच्या मूल्याच्या जवळपास 50% आहेत. SiC सब्सट्रेट्सशिवाय, SiC उपकरणे तयार करणे अशक्य आहे, ज्यामुळे ते आवश्यक भौतिक पाया बनतात.

अलिकडच्या वर्षांत, देशांतर्गत बाजारपेठेने मोठ्या प्रमाणावर उत्पादन केले आहे6-इंच सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) सब्सट्रेटउत्पादने “चायना 6-इंच SiC सब्सट्रेट मार्केट रिसर्च रिपोर्ट,” नुसार, 2023 पर्यंत, चीनमध्ये 6-इंच SiC सब्सट्रेटची विक्री 1 दशलक्ष युनिट्सपेक्षा जास्त झाली आहे, जे जागतिक क्षमतेच्या 42% प्रतिनिधित्व करते आणि अंदाजे 50 पर्यंत पोहोचण्याची अपेक्षा आहे. 2026 पर्यंत %.

6-इंच सिलिकॉन कार्बाइडच्या तुलनेत, 8-इंच सिलिकॉन कार्बाइडमध्ये उच्च कार्यक्षमता फायदे आहेत. प्रथम, सामग्रीच्या वापराच्या दृष्टीने, 8-इंच वेफरचे क्षेत्रफळ 6-इंच वेफरच्या 1.78 पट आहे, म्हणजे त्याच कच्च्या मालाच्या वापरासह,8-इंच वेफर्सअधिक उपकरणे तयार करू शकतात, ज्यामुळे युनिटची किंमत कमी होते. दुसरे म्हणजे, 8-इंच SiC सब्सट्रेट्समध्ये उच्च वाहक गतिशीलता आणि चांगली चालकता असते, जे उपकरणांची एकूण कार्यक्षमता सुधारण्यास मदत करतात. याव्यतिरिक्त, 8-इंच SiC सबस्ट्रेट्सची यांत्रिक शक्ती आणि थर्मल चालकता 6-इंच सब्सट्रेट्सपेक्षा श्रेष्ठ आहे, ज्यामुळे उपकरणाची विश्वासार्हता आणि उष्णता नष्ट करण्याची क्षमता वाढते.

तयारी प्रक्रियेत SiC एपिटॅक्सियल स्तर कसे महत्त्वपूर्ण आहेत?

एपिटॅक्सियल प्रक्रियेचा SiC तयारीमध्ये जवळजवळ एक चतुर्थांश मूल्य आहे आणि सामग्रीपासून SiC उपकरणाच्या तयारीमध्ये संक्रमण करण्यासाठी ही एक अपरिहार्य पायरी आहे. एपिटॅक्सियल लेयर्सच्या तयारीमध्ये प्रामुख्याने एक मोनोक्रिस्टलाइन फिल्म वाढवणे समाविष्ट असते.SiC सब्सट्रेट, ज्याचा वापर नंतर आवश्यक पॉवर इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे तयार करण्यासाठी केला जातो. सध्या, एपिटॅक्सियल लेयर मॅन्युफॅक्चरिंगसाठी सर्वात मुख्य प्रवाहातील पद्धत रासायनिक वाष्प निक्षेप (सीव्हीडी) आहे, जी अणू आणि आण्विक रासायनिक अभिक्रियांद्वारे घन चित्रपट तयार करण्यासाठी वायू पूर्ववर्ती अभिक्रियाकांचा वापर करते. 8-इंच SiC सब्सट्रेट्सची तयारी तांत्रिकदृष्ट्या आव्हानात्मक आहे आणि सध्या जगभरातील मर्यादित उत्पादक मोठ्या प्रमाणात उत्पादन करू शकतात. 2023 मध्ये, जागतिक स्तरावर 8-इंच वेफर्सशी संबंधित अंदाजे 12 विस्तार प्रकल्प आहेत, ज्यामध्ये 8-इंच SiC सबस्ट्रेट्स आणिएपिटॅक्सियल वेफर्सआधीच शिप करण्यास सुरुवात केली आहे आणि वेफर उत्पादन क्षमता हळूहळू वेगवान होत आहे.

सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट्समधील दोष कसे ओळखले जातात आणि शोधले जातात?

सिलिकॉन कार्बाइड, त्याच्या उच्च कडकपणासह आणि मजबूत रासायनिक जडत्वासह, त्याच्या सब्सट्रेट्सच्या प्रक्रियेमध्ये अनेक आव्हाने सादर करते, ज्यामध्ये स्लाइसिंग, पातळ करणे, पीसणे, पॉलिश करणे आणि साफ करणे यासारख्या प्रमुख चरणांचा समावेश आहे. तयारी दरम्यान, प्रक्रिया कमी होणे, वारंवार होणारे नुकसान आणि कार्यक्षमता सुधारण्यात अडचणी यासारख्या समस्या उद्भवतात, ज्यामुळे त्यानंतरच्या एपिटॅक्सियल स्तरांच्या गुणवत्तेवर आणि उपकरणांच्या कार्यक्षमतेवर लक्षणीय परिणाम होतो. म्हणून, सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट्समधील दोष ओळखणे आणि शोधणे खूप महत्वाचे आहे. सामान्य दोषांमध्ये पृष्ठभागावरील ओरखडे, बाहेर पडणे आणि खड्डे यांचा समावेश होतो.

मध्ये दोष कसे आहेतसिलिकॉन कार्बाइड एपिटॅक्सियल वेफर्सआढळले?

उद्योग साखळीत,सिलिकॉन कार्बाइड एपिटॅक्सियल वेफर्ससिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट्स आणि सिलिकॉन कार्बाइड उपकरणांमध्ये स्थित आहेत, प्रामुख्याने रासायनिक वाफ जमा करण्याच्या पद्धतीचा वापर करून वाढतात. सिलिकॉन कार्बाइडच्या अनन्य गुणधर्मांमुळे, दोषांचे प्रकार इतर क्रिस्टल्सपेक्षा भिन्न असतात, ज्यामध्ये डाउनफॉल, त्रिकोण दोष, गाजर दोष, मोठे त्रिकोण दोष आणि पायरी गुच्छे यांचा समावेश होतो. हे दोष डाउनस्ट्रीम उपकरणांच्या विद्युत कार्यक्षमतेवर परिणाम करू शकतात, संभाव्यत: अकाली बिघाड आणि लक्षणीय गळती करंटस कारणीभूत ठरू शकतात.

पतन दोष

त्रिकोण दोष

गाजर दोष

मोठा त्रिकोण दोष

स्टेप बंचिंग दोष