Recherche sur la technologie SIC Wafer Carrier

Transporteurs de plaquettes SIC, en tant que consommables clés dans la chaîne de l'industrie des semi-conducteurs de troisième génération, leurs caractéristiques techniques affectent directement le rendement de la croissance épitaxiale et de la fabrication de dispositifs. Avec la demande croissante de dispositifs à haute tension et à haute température dans des industries telles que les stations de base 5G et les nouveaux véhicules énergétiques, la recherche et l'application de transporteurs de plaquettes SIC sont désormais confrontés à des opportunités de développement importantes.

Dans le domaine de la fabrication de semi-conducteurs, les porteurs de plaquettes en carbure de silicium entreprennent principalement la fonction importante du transport et de la transmission de tranches dans l'équipement épitaxial. Par rapport aux porteurs de quartz traditionnels, les porteurs SIC présentent trois avantages de base: Premièrement, leur coefficient d'expansion thermique (4,0 × 10 ^ -6 / ℃) est fortement adapté à celui des plaquettes SIC (4,2 × 10 ^ -6 / ℃), réduisant efficacement le stress thermique dans les processus à haute température; Deuxièmement, la pureté des porteurs SIC de haute pureté préparée par la méthode de dépôt chimique de vapeur (CVD) peut atteindre 99,9995%, en évitant le problème de contamination des ions sodium commun des porteurs de quartz. De plus, le point de fusion du matériau SIC à 2830 ℃ lui permet de s'adapter à l'environnement de travail à long terme au-dessus de 1600 ℃ dans l'équipement MOCVD.

À l'heure actuelle, les produits traditionnels adoptent une spécification de 6 pouces, avec une épaisseur contrôlée dans la plage de 20 à 30 mm et un besoin de rugosité de surface de moins de 0,5 μm. Pour améliorer l'uniformité épitaxiale, les principaux fabricants construisent des structures topologiques spécifiques sur la surface de la porteuse par l'usinage CNC. Par exemple, la conception de rainures en forme de nid d'abeille développée par Semiceri peut contrôler la fluctuation d'épaisseur de la couche épitaxiale à ± 3%. En termes de technologie de revêtement, le revêtement composite TAC / TASI2 peut prolonger la durée de vie du transporteur à plus de 800 fois, ce qui est trois fois plus long que celui du produit non revêtu.

Au niveau de l'application industrielle, les transporteurs SIC ont progressivement imprégné l'ensemble du processus de fabrication des dispositifs d'alimentation en carbure de silicium. Dans la production de diodes SBD, l'utilisation de transporteurs SIC peut réduire la densité des défauts épitaxiaux à moins de 0,5 cm ². Pour les dispositifs MOSFET, leur excellente uniformité de température aide à augmenter la mobilité du canal de 15% à 20%. Selon les statistiques de l'industrie, la taille du marché mondial des transporteurs de SiC a dépassé 230 millions de dollars américains en 2024, avec un taux de croissance annuel composé maintenu à environ 28%.

Cependant, les goulots d'étranglement techniques existent toujours. Le contrôle de warpage des porteurs de grande taille reste un défi - la tolérance de planéité des porteurs de 8 pouces doit être comprimée à moins de 50 μm. À l'heure actuelle, Semicera est l'une des rares entreprises nationales qui peuvent contrôler la déformation. Les entreprises nationales telles que Tianke Heda ont atteint la production de masse de transporteurs de 6 pouces. Semicera aide actuellement Tianke Heda à personnaliser les transporteurs SIC pour eux. À l'heure actuelle, il a abordé les géants internationaux en termes de processus de revêtement et de contrôle des défauts. À l'avenir, avec la maturité de la technologie d'hétéroépitaxie, les transporteurs dédiés aux applications Gan-on-SIC deviendront une nouvelle orientation de recherche et développement.