صنعت کاربید سیلیکون کشور من ممکن است مزایای حماسی به همراه داشته باشد

 
از زمان ورود به سال 2021، در زمینه اپیتاکسی کاربید سیلیکون، شرکت‌های داخلی و خارجی یکی پس از دیگری خبرهای خوبی منتشر کرده‌اند.  
در اول مارس 2021، شرکت تویوتا تسوشو ژاپن رسماً از توسعه موفقیت‌آمیز فناوری نانوکنترل سطح - AGE-ing دینامیکی - خبر داد. این فناوری می‌تواند BPD (جابجایی صفحه پایه) زیرلایه‌های SiC را در هر اندازه و تأمین‌کننده‌ای به کمتر از 1 کاهش دهد.  
    شکل 1 فناوری AGE-ing تویوتا دینامیک  
اتفاقاً، در ۳ مارس ۲۰۲۱، شرکت فناوری الکترونیکی هانتین تیانچنگ (شیامن) اعلام کرد که فرآیند کلیدی تولید اپیتاکسی شیار عمیق سوپراتصال کاربید سیلیکون را با موفقیت پشت سر گذاشته است.  
    تصویر2 فرآیندهای کلیدی تولید برای اپیتاکسی شیار عمیق سوپراتصال کاربید سیلیکون  
اپیتاکسی سیلیکون کاربید بخش مهمی از زنجیره صنعت سیلیکون کاربید است. اکنون که توسعه فناوری اپیتاکسی سیلیکون کاربید وارد مسیر سریع شده است، چه تأثیری بر کل اکوسیستم اپیتاکسی سیلیکون کاربید خواهد داشت؟ لطفاً اجازه دهید یکی یکی صحبت کنم.  
           

این ممکن است الگوی صنعت اپیتاکسی کاربید سیلیکون بین‌المللی را تغییر دهد

   
زنجیره صنعت کاربید سیلیکون عمدتاً به چندین حلقه مهم مانند تهیه ویفر، رشد اپیتاکسیال، ساخت دستگاه، بسته‌بندی و آزمایش ماژول و کاربرد سیستم تقسیم می‌شود. در میان آنها، رشد اپیتاکسیال پیوند مهمی بین گذشته و آینده است و نقش بسیار مهمی ایفا می‌کند.  
    شکل 3 زنجیره صنعت کاربید سیلیکوناز آنجا که دستگاه‌های موجود اساساً بر روی لایه اپیتاکسیال پیاده‌سازی شده‌اند، الزامات کیفی برای لایه اپیتاکسیال بسیار بالا است. و با بهبود مداوم مقاومت ولتاژ، ضخامت مورد نیاز لایه اپیتاکسیال ضخیم‌تر می‌شود. به‌طورکلی، وقتی ولتاژ حدود ۶۰۰ ولت است، ضخامت لایه اپیتاکسیال مورد نیاز حدود ۶ میکرون است؛ وقتی ولتاژ بین ۱۲۰۰ تا ۱۷۰۰ ولت است، ضخامت لایه اپیتاکسیال مورد نیاز به ۱۰ تا ۱۵ میکرون می‌رسد. اگر ولتاژ به بیش از ۱۰۰۰۰ ولت برسد، ممکن است به ضخامت لایه اپیتاکسیال بیش از ۱۰۰ میکرون نیاز باشد. با افزایش مداوم ضخامت لایه اپیتاکسیال، کنترل ضخامت و یکنواختی مقاومت و چگالی نقص به‌طور فزاینده‌ای دشوار می‌شود.  
در حال حاضر، فناوری‌های اصلی برای اپیتاکسی سیلیکون کاربید شامل فناوری جریان پله‌ای مورب و فناوری TCS و غیره است.  
فناوری موسوم به جریان پله‌ای برش اریب، برش با زاویه حدود ۸ درجه هنگام برش زیرلایه کاربید سیلیکون است. سطح زیرلایه برش داده شده به این روش، چگالی جریان پله‌ای بالایی ایجاد می‌کند و دستیابی به اپیتاکسی کاربید سیلیکون در سطح ویفر را آسان می‌سازد. در حال حاضر، فناوری جریان پله‌ای مورب نسبتاً بالغ است. با این حال، این فناوری دو نقص نیز دارد: اول، این فناوری نمی‌تواند از جابجایی‌های صفحه پایه جلوگیری کند. دوم، این فناوری باعث هدر رفتن مواد زیرلایه خواهد شد.  
برای غلبه بر محدودیت‌های فناوری جریان پله‌ای، افراد سعی کردند منابع سیلیکونی حاوی عناصر کلر را به محفظه واکنش اضافه کنند و در نهایت از طریق بهبود مستمر، فناوری‌هایی مانند TCS را توسعه دادند. در حال حاضر، فناوری اپیتاکسی کاربید سیلیکون با تجهیزات اپیتاکسی کاربید سیلیکون به شدت ادغام شده است. در سال ۲۰۱۴، TCS و سایر فناوری‌ها برای اولین بار توسط شرکت ایتالیایی LPE تجاری‌سازی شدند. در سال ۲۰۱۷، AIXTRON تجهیزات را ارتقا داد و این فناوری را به تجهیزات تجاری پیوند داد.  
در حال حاضر، تجهیزات اپیتاکسیال کاربید سیلیکون عمدتاً در انحصار شرکت LPE ایتالیا، شرکت AIXTRON آلمان و شرکت Nuflare ژاپن است.  
    تصویر4 چشم‌انداز جهانی صنعت کاربید سیلیکون    
       

شکل 5 تجزیه و تحلیل تجهیزات اپیتاکسی سیلیکون کاربید موجود

پیش‌بینی می‌شود که نرخ رشد سالانه مرکب تجهیزات اپیتاکسیال کاربید سیلیکون تا سال 2023 از 50 درصد فراتر رود.        
      شکل 6 چشم‌انداز بازار تجهیزات اپیتاکسی سیلیکون کاربید    
با ظهور فناوری نوظهور اپیتاکسی سیلیکون کاربید، این صنعت چند میلیارد دلاری ممکن است دور جدیدی از تجدید سازمان را آغاز کند.  
             

ممکن است صنعت مواد زیرلایه کاربید سیلیکون کشور من را بالغ کند

 
کاربید سیلیکون نمونه‌ای از نسل سوم مواد نیمه‌هادی است. بر اساس کاربردهای مختلف، می‌توان آن را به مواد کاربید سیلیکون درجه جواهرات، مواد کاربید سیلیکون نوع N برای دستگاه‌های الکترونیکی قدرت و مواد کاربید سیلیکون نیمه عایق برای دستگاه‌های فرکانس رادیویی قدرت تقسیم کرد. اگرچه بازار مواد کاربید سیلیکون درجه جواهرات و مواد کاربید سیلیکون نیمه عایق در سال‌های اخیر به سرعت رشد کرده است، مواد کاربید سیلیکون نوع N نقش اصلی را در بازار آینده ایفا خواهند کرد.  
در مقایسه با کاربید سیلیکون درجه جواهرات و مواد کاربید سیلیکون نیمه عایق، مواد کاربید سیلیکون نوع N الزامات بالاتری برای کیفیت کریستال دارند. در این زمینه، هنوز شکاف مشخصی بین شرکت‌های زیرلایه کاربید سیلیکون کشور من و شرکت‌های درجه یک بین‌المللی CREE وجود دارد.  
اگر فناوری‌هایی مانند Dynamic AGE-ing که توسط تویوتا توسعه داده شده است، بتوانند در مقیاس وسیع در کشور من به کار گرفته شوند، بدون شک مانع ورود مواد زیرلایه کاربید سیلیکون نوع N به میزان زیادی کاهش خواهد یافت. طبق آمار شعبه مواد نیمه‌هادی انجمن صنعت مواد الکترونیکی چین، ما بیش از 30 پروژه مواد زیرلایه کاربید سیلیکون را با سرمایه‌گذاری بیش از 30 میلیارد یوان راه‌اندازی کرده‌ایم. با این حال، به دلایل فنی مانند نقص، ظرفیت تولید زیرلایه‌های کاربید سیلیکون نوع N به تأخیر افتاده است. اگر فناوری اپیتاکسیال کاربید سیلیکون به یک پیشرفت کلیدی دست یابد، این به منزله باز شدن دریچه‌های سیل برای شرکت‌های مواد زیرلایه کاربید سیلیکون کشور من خواهد بود.    
           

این ممکن است صنعت دستگاه‌های کاربید سیلیکون کشور من را ارتقا دهد

   
اگرچه کشور من در بیش از 30 پروژه زیرلایه کاربید سیلیکون سرمایه‌گذاری کرده است، اما ویفرهای کاربید سیلیکون نوع N با قطر 6 اینچ که بیشترین تقاضای بازار را دارند، هنوز به شدت به واردات وابسته هستند. هزینه زیرلایه کاربید سیلیکون و اپیتاکسی در حال حاضر بیش از 50٪ از کل هزینه ماژول‌های کاربید سیلیکون را تشکیل می‌دهد. اگر این مشکل حل نشود، رقابت‌پذیری صنعت کاربید سیلیکون کشور من در مقایسه با ایالات متحده دشوار خواهد بود.  
واحد تحقیقات بازار یول خاطرنشان کرد که توسعه صنعت الکترونیک قدرت کاربید سیلیکون از پتانسیل بالایی برخوردار است و تولیدکنندگانی از جمله ROHM، Bombardier، Cree، SDK، STMicroelectronics، Infineon Technologies، Littelfuse، Ascatron و سایر تولیدکنندگان سرمایه‌گذاری زیادی در این زمینه انجام داده‌اند. یول پیش‌بینی می‌کند که انتظار می‌رود اندازه بازار نیمه‌هادی قدرت SiC تا سال 2023 به 1.4 میلیارد دلار آمریکا برسد و نرخ رشد مرکب (CAGR) آن از سال 2016 تا 2023، 28 درصد باشد و این نرخ رشد مرکب از سال 2020 تا 2022 به 40 درصد افزایش یابد.     

روی هم رفته، آینده چشم‌اندازهای گسترده‌ای دارد، اما همکاران در صنعت کاربید سیلیکون داخلی همچنان باید تشویق شوند که به جلو حرکت کنند.

سلب مسئولیت: این مقاله از "GaN World" بازنشر شده است. این مقاله فقط بیانگر دیدگاه‌های شخصی نویسنده است و بیانگر دیدگاه‌های Sacco Micro و صنعت نیست. این مقاله فقط برای حمایت از حفاظت از حقوق مالکیت معنوی بازنشر و به اشتراک گذاشته شده است. لطفاً هنگام چاپ مجدد، منبع اصلی و نویسنده را ذکر کنید. در صورت وجود هرگونه نقض، لطفاً برای حذف آن با ما تماس بگیرید.

شماره تلفن شرکت: +86-0755-83044319
فکس/فکس: +86-0755-83975897
ایمیل: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 مدیر لی

QQ: 332496225 مدیر کیو

آدرس: اتاق ۸۰۹، ساختمان C، ساختمان فناوری ژانتائو، پلاک ۱۰۷۹ خیابان مینزی، منطقه جدید لونگهوا، شنژن