تشخیص عیب در پردازش ویفر کاربید سیلیکون

نقش چیستبسترهای SiCدر صنعت کاربید سیلیکون؟

بسترهای SiCمهمترین جزء در صنعت کاربید سیلیکون هستند که نزدیک به 50٪ از ارزش آن را تشکیل می دهند. بدون بسترهای SiC، ساخت دستگاه های SiC غیرممکن است، و آنها را به پایه مواد ضروری تبدیل می کند.

در سال های اخیر، بازار داخلی به تولید انبوه دست یافته استزیرلایه کاربید سیلیکون (SiC) 6 اینچیمحصولات بر اساس «گزارش تحقیقات بازار زیرلایه SiC 6 اینچی چین»، تا سال 2023، حجم فروش زیرلایه های SiC 6 اینچی در چین از 1 میلیون واحد فراتر رفته است که نشان دهنده 42 درصد ظرفیت جهانی است و انتظار می رود به حدود 50 دستگاه برسد. درصد تا سال 2026

در مقایسه با کاربید سیلیکون 6 اینچی، کاربید سیلیکون 8 اینچی دارای مزایای عملکرد بالاتری است. اولاً، از نظر میزان استفاده از مواد، ویفر 8 اینچی دارای مساحت 1.78 برابر ویفر 6 اینچی است، به این معنی که با همان مصرف مواد اولیه،ویفر 8 اینچیمی تواند دستگاه های بیشتری تولید کند و در نتیجه هزینه های واحد را کاهش دهد. ثانیا، بسترهای SiC 8 اینچی دارای تحرک حامل بالاتر و رسانایی بهتر هستند که به بهبود عملکرد کلی دستگاه ها کمک می کند. علاوه بر این، استحکام مکانیکی و هدایت حرارتی زیرلایه‌های SiC 8 اینچی نسبت به بسترهای 6 اینچی برتری دارد و قابلیت اطمینان دستگاه و قابلیت اتلاف گرما را افزایش می‌دهد.

چگونه لایه های همبستگی SiC در فرآیند آماده سازی مهم هستند؟

فرآیند اپیتاکسیال تقریباً یک چهارم ارزش آماده سازی SiC را به خود اختصاص می دهد و یک مرحله ضروری در انتقال از مواد به آماده سازی دستگاه SiC است. آماده‌سازی لایه‌های اپیتاکسیال عمدتاً شامل رشد یک فیلم تک کریستالی روی آن استبستر SiC، که سپس برای ساخت دستگاه های الکترونیکی قدرت مورد نیاز استفاده می شود. در حال حاضر، رایج ترین روش برای تولید لایه همپایه، رسوب بخار شیمیایی (CVD) است که از واکنش دهنده های پیش ساز گازی برای تشکیل فیلم های جامد از طریق واکنش های شیمیایی اتمی و مولکولی استفاده می کند. تهیه زیرلایه های SiC 8 اینچی از نظر فنی چالش برانگیز است و در حال حاضر، تنها تعداد محدودی از تولیدکنندگان در سراسر جهان می توانند به تولید انبوه دست یابند. در سال 2023، تقریباً 12 پروژه توسعه مرتبط با ویفرهای 8 اینچی در سطح جهان، با بسترهای SiC 8 اینچی وویفرهای اپیتاکسیالدر حال حاضر شروع به ارسال شده است و ظرفیت تولید ویفر به تدریج افزایش می یابد.

چگونه نقص در بسترهای کاربید سیلیکون شناسایی و تشخیص داده می شود؟

کاربید سیلیکون با سختی بالا و بی اثری شیمیایی قوی، مجموعه ای از چالش ها را در پردازش بسترهای خود ایجاد می کند، از جمله مراحل کلیدی مانند برش، نازک کردن، آسیاب، پرداخت و تمیز کردن. در حین آماده سازی، مسائلی مانند از دست دادن پردازش، آسیب های مکرر، و مشکلات در بهبود کارایی به وجود می آیند که به طور قابل توجهی بر کیفیت لایه های اپیتاکسیال بعدی و عملکرد دستگاه ها تأثیر می گذارد. بنابراین شناسایی و تشخیص عیوب در بسترهای کاربید سیلیکون از اهمیت بالایی برخوردار است. عیوب رایج شامل خراش های سطحی، برآمدگی ها و گودال ها است.

نقص در چگونه استویفرهای اپیتاکسیال کاربید سیلیکونشناسایی شد؟

در زنجیره صنعت،ویفرهای اپیتاکسیال کاربید سیلیکونبین بسترهای کاربید سیلیکون و دستگاه‌های کاربید سیلیکون قرار می‌گیرند که عمدتاً با استفاده از روش رسوب بخار شیمیایی رشد می‌کنند. با توجه به خواص منحصر به فرد کاربید سیلیکون، انواع عیوب با سایر کریستال ها متفاوت است، از جمله ریزش، نقص مثلث، نقص هویج، عیوب مثلث بزرگ و دسته بندی پله ای. این عیوب می توانند بر عملکرد الکتریکی دستگاه های پایین دست تأثیر بگذارند و به طور بالقوه باعث خرابی زودرس و جریان های نشتی قابل توجهی شوند.

نقص سقوط

نقص مثلث

نقص هویج

نقص مثلث بزرگ

نقص مرحله دسته بندی