घरेलू सिलिकॉन कार्बाइड उद्योग की वर्तमान स्थिति

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2022-03-17 298

सिलिकॉन कार्बाइड चिप के शौकिया शोधकर्ता के अध्ययन नोट्स। दस्तावेज़ संकलन, उद्योग समाचार, कभी-कभार प्राप्त लाभ और कल्पना। यह आधिकारिक खाता व्यक्तिगत अध्ययन नोट्स के लिए है, यह केवल निजी शौक के लिए है और इसका कोई व्यावसायिक उद्देश्य नहीं है। लेख में उद्धरणों में किसी भी प्रकार की अनियमितता के लिए क्षमा करें। कुछ लोगों के शौक फूल और घास उगाना, गाना और मछली पकड़ना होते हैं, जबकि अन्य ट्विटर ब्लॉग और डौयिन पर लिखना पसंद करते हैं। हाल के वर्षों में, मुझे सप्ताहांत में कभी-कभार किताबें पढ़ना और नवीनतम सामग्रियों और उपकरण प्रौद्योगिकियों के विकास को देखने के लिए शोध पत्रों को पढ़ना अच्छा लगता है।

कुछ रोचक करो और एक रोचक व्यक्तित्व बनो।

यह एक ऐसा विषय है जिस पर डांट पड़ सकती है, लेकिन मेरे लिए, जिसकी कोई रुचि नहीं है और जो हमेशा बेतुकी बातें करना पसंद करता है, इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि मैं सिर्फ गपशप करूं और संख्या पूरी करूं। यह महत्वपूर्ण बिंदु हमारे छोटे समूह के कुछ लोगों के लिए है, जिन्हें इसे स्वयं पढ़ना चाहिए। मैंने इसे पहले से लिख लिया है ताकि मैं कुछ महत्वपूर्ण बिंदुओं को भूल न जाऊं।

लोकप्रियता: उस समय एलईडी के समान थी, लेकिन तकनीकी बाधाएं एलईडी की तुलना में कई गुना अधिक थीं;

एक वाक्य में, हम उद्योग की घरेलू मुख्यधारा प्रौद्योगिकी दिशा के सभी पहलुओं को संक्षेप में बता सकते हैं:

1. सिलिका पाउडर टोनर: कोई समस्या नहीं

सौर ऊर्जा उद्योग ने कई अच्छे काम किए हैं, और अब घरेलू 9N सिलिकॉन पाउडर कोई बड़ी समस्या नहीं है;

2. सिलिकॉन कार्बाइड पाउडर: 5N तो ठीक है, लेकिन 6N में समस्या है; परीक्षण प्रणाली अपूर्ण है, और लगभग दो हजार भट्टियों को बड़े पैमाने पर आपूर्ति की जाती है, जिनमें दर्जनों सब्सट्रेट परियोजनाओं के लिए प्रति वर्ष लाखों टुकड़े उत्पादित होते हैं। भट्टियां पूरी क्षमता से काम कर रही हैं, और पाउडर की भारी कमी है! उच्च गुणवत्ता वाले 6N सिलिकॉन कार्बाइड पाउडर के स्रोत और 100 डॉलर/किलोग्राम से कम कीमत वाले तकनीकी समाधानों की कमी है!

3. सिलिकॉन कार्बाइड क्रिस्टल/वेफर - 4H चालकता, दुर्लभ

ट्रक पर लोड किए जा सकने वाले वेफर्स की गुणवत्ता, उत्पादन और लागत... इससे बचने का कोई रास्ता नहीं है। घरेलू स्तर पर 20 से अधिक वर्षों तक क्रिस्टल उत्पादन करने के बाद, हम मूल रूप से एक गतिरोध पर पहुँच गए हैं, जो कि प्रौद्योगिकी और अत्यधिक खर्चीले प्रयासों का अवरोध है। 6-इंच वेफर्स की दोष घनत्व/उत्पादन दर को एक या दो गुना कम करने की आवश्यकता है। इसके लिए अनुमानित समय 5-10 वर्ष है। आइए, कोई कंपनी क्रिस्टल उत्पादन में सक्षम सभी घरेलू प्रोफेसर-स्तरीय वरिष्ठ इंजीनियरों को इकट्ठा करे और विभिन्न सुधार दिशाओं में एक साथ सैकड़ों भट्टियों पर काम करते हुए प्रगति को गति देने पर ध्यान केंद्रित करे! मुख्य बात यह है कि यदि यह भट्टी लाभ नहीं कमाती है, तो इसका वर्तमान खपत-उत्पादन अनुपात निराशाजनक है!

जो लोग पूंजी का खेल खेलते हैं और झूठी कहानियां गढ़ते हैं, उन्हें इस उद्योग में शामिल नहीं किया जाना चाहिए। रियल एस्टेट उद्योग में होना कहीं अधिक उपयुक्त है!

4. सिलिकॉन कार्बाइड एपिटैक्सियल वेफर

5-20um, एन-टाइप एपिटैक्सी, कोई समस्या नहीं;

समस्या यह है कि बैकग्राउंड फिल्म अच्छी नहीं है या पर्याप्त नहीं है!

5. सिलिकॉन कार्बाइड उपकरण - MPS/JBS डायोड

डायोड - 650/1200V 20A और उससे कम, उत्पादन में कोई समस्या नहीं है, लागत-प्रभावशीलता उचित है; इसका स्थिर रूप से बड़े पैमाने पर उत्पादन किया जा सकता है, और बीजिंग/वूशी/शंघाई/ज़ियामेन में स्थित चार कारखानों के साथ कोई बड़ी समस्या नहीं है। एकमात्र समस्या कारों में उपयोग किए जा सकने वाले अच्छे सब्सट्रेट का स्रोत है;

हालांकि, 1700V और उससे अधिक वोल्टेज वाले डायोड की उत्पादन क्षमता, बैच स्थिरता और कुल लागत अभी भी आशाजनक नहीं हैं। मैंने इनमें से कई के वास्तविक आंकड़े देखे हैं। मुख्य बात यह है कि कभी-कभी कम और अस्थिर उत्पादन क्षमता के कारण स्पष्ट नहीं होते। समस्या सब्सट्रेट और एपिटैक्सियल वेफर की गुणवत्ता में निहित है, आंकड़े मेल नहीं खाते!

50A और उससे अधिक क्षमता वाले डायोड की उत्पादन दर अच्छी नहीं है; लेकिन इसका मुख्य कारण फिल्म की समस्या है;

6. सिलिकॉन कार्बाइड MOSFET उपकरण-समतल संरचना

3 - 10mOhm, 20A और उससे कम। एक कंपनी वास्तव में चार इंच के बैच बना रही है। लागत प्रदर्शन और उत्पादन/विश्वसनीयता में सुधार की आवश्यकता है। फिलहाल, कोई भी कंपनी इसे कार में लगाने की हिम्मत नहीं कर रही है। इसे चार्जिंग के लिए चार्जिंग पाइल के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है;

वूशी/शंघाई/ज़ियामेन में स्थित वे सभी कारखाने विकास और नमूना परीक्षण के चरणों में हैं, और उनके पास बैच का कोई डेटा उपलब्ध नहीं है;

एक वाक्य में सारांशित करें तो: ऐसा कोई प्लेनर एमओएसएफईटी नहीं है जिसका स्थिर उत्पादन के साथ बड़े पैमाने पर उत्पादन किया जा सके और जिसे बाजार में उतारा जा सके!

3mOhm 50A या उससे अधिक, बैच स्थिर उपज 40% से अधिक, नहीं!

7. सिलिकॉन कार्बाइड MOSFET डिवाइस-ट्रेंच संरचना

पांच वर्षीय योजना पर काम चल रहा है…

पूरी तरह से स्वतंत्र पेटेंटकृत संरचनात्मक उत्पाद - नहीं!

विदेशी MOSFET उपकरणों की स्थिति:

1. CREE- केवल समतल सतहें, कोई खांचे नहीं; हालांकि, CREE की समतल संरचनाओं का प्रदर्शन दो से तीन वर्षों तक खांचों से खराब नहीं होता है;

2. जापान रोहम - डबल ग्रूव बैच शिपमेंट; पेटेंट को लेकर एक मामूली समस्या है, जिस पर वर्तमान में मुकदमा चल रहा है; विश्वसनीयता के संबंध में दो-तरफ़ा ओबीसी को लेकर एक मामूली विवाद है;

3. एसटी - 650वी 50ए विशेष रूप से टेस्ला एडामेम 3 को आपूर्ति की गई, लगभग एक हजार यूनिट, कार एक साल से थोड़ा अधिक समय से चल रही है;

4. इन्फेनियन - आधा पैक खाई;

उत्पादन दर अज्ञात है, लेकिन इस संरचना का सबसे बड़ा फायदा यह है कि यह खाई में अधिक मजबूत है; लेकिन अगर भविष्य में 8 इंच के लिए एक अच्छी लिथोग्राफी मशीन उपलब्ध हो जाती है, तो पिच को और कम करना थोड़ा मुश्किल होगा।

संक्षेप में कहें तो: विदेशी सिलिकॉन कार्बाइड MOSFET उपकरणों का मुख्य उत्पादन और निर्यात ट्रेंच तकनीक से होता है, जो पहले से ही बाजार में उपलब्ध है और इसकी मात्रा धीरे-धीरे बढ़ाई जा सकती है; लेकिन मैंने सुना है कि 6-इंच MOS चिप्स की सामान्य उत्पादन दर 65% से कम है, और विश्वसनीयता परीक्षण के परिणाम भी बहुत आशाजनक नहीं हैं! लेकिन चीन की तुलना में, इसमें कम से कम पाँच साल का अंतर है!

आईपी लेआउट के संदर्भ में, यह कहना मुश्किल है कि भविष्य में सिलिकॉन आईजीबीटी युग में भी इसी तरह की पेटेंट बाधाएं होंगी या नहीं!

व्यक्तिगत विचारों का सारांश:

1. क्रिस्टल वृद्धि और सबस्ट्रेट वेफर "अटके हुए गर्दन" की प्रमुख प्रौद्योगिकियाँ हैं और ये पूरी उद्योग श्रृंखला में आम प्रौद्योगिकियाँ हैं। किसी एक बाजार-उन्मुख कंपनी के लिए पैसा खर्च करना और बार-बार नई तकनीकें अपनाना थोड़ा मुश्किल है। कंपनी पर लाभ मॉडल का दबाव है, और निवेशकों को जल्दी मुनाफा कमाने के लिए अच्छे लाभप्रदता विवरण की आवश्यकता होती है। वे पूरी उम्मीद करते हैं कि कंपनी सुधार और बार-बार नई तकनीकें अपनाने के लिए भारी निवेश, उच्च जोखिम उठाएगी और पैसा खर्च करेगी, लेकिन इसके लिए प्रेरणा की कमी है;

इस आम तकनीकी समस्या को हल करने के लिए दीर्घकालिक निवेश करने हेतु जर्मनी के फ्राउनहोफर इंस्टीट्यूट या यूरोप के आईएमईसी के समान राष्ट्रीय रणनीतिक निवेश वाली एक गैर-लाभकारी अनुसंधान संस्था की आवश्यकता है!

2. अत्याधुनिक उपकरणों के लिए नई संरचनाओं का अनुसंधान और विकास

सिलिकॉन आईजीबीटी की कहानी को दोहराया नहीं जा सकता। ट्रेंच संरचना और सुपरजंक्शन संरचना की पहले से योजना और विकास करना आवश्यक है। कई संभावित संरचनाएं हैं जो विश्वसनीय और अविश्वसनीय दोनों हैं। अकेले उद्यमों द्वारा अनुसंधान एवं विकास निवेश की लागत बहुत अधिक है। इसके लिए जापान के एआईएसटी जैसे औद्योगिक संयुक्त अनुसंधान संस्थान की आवश्यकता है जो वास्तव में निवेश करने के लिए एकजुट हो सके, या संयुक्त राज्य अमेरिका में पॉवर अमेरिकन जैसे राष्ट्रीय प्रयोगशाला गठबंधन संस्थान की आवश्यकता है। गैर-लाभकारी मॉडल अनुसंधान और विकास बौद्धिक संपदा और प्रौद्योगिकी प्राधिकरण साझा करता है;

Ga2O3, AlN, हीरा और अन्य नई सामग्री प्रणालियों की पूर्व-निर्धारित रूपरेखा तैयार करने की आवश्यकता है; कंपनियों के पास अभी इसके लिए पर्याप्त ऊर्जा नहीं है; हमें हितों के टकराव से मुक्त एक गैर-लाभकारी अनुसंधान निवेश संगठन की आवश्यकता है, चीन के फ्राउनहोफर या चीन के आईएमईसी जैसी संस्था की!

अस्वीकरण: यह लेख "सिलिकॉन कार्बाइड चिप अध्ययन नोट्स" से लिया गया है। यह लेख केवल लेखक के व्यक्तिगत विचारों को दर्शाता है और सैको माइक्रो या उद्योग के विचारों का प्रतिनिधित्व नहीं करता है। इसका पुनर्मुद्रण और साझाकरण केवल बौद्धिक संपदा अधिकारों के संरक्षण के लिए किया जा सकता है। पुनर्मुद्रण के लिए कृपया मूल स्रोत और लेखक का उल्लेख करें। यदि कोई उल्लंघन होता है, तो कृपया इसे हटाने के लिए हमसे संपर्क करें।

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