Industri silikon karbida negara saya mungkin akan membawa manfaat yang luar biasa.

 
Sejak memasuki tahun 2021, di bidang epitaksi silikon karbida, perusahaan dalam dan luar negeri telah menghasilkan kabar baik secara beruntun.  
Pada tanggal 1 Maret 2021, Toyota Tsusho Co., Ltd. dari Jepang secara resmi mengumumkan keberhasilan pengembangan teknologi nanokontrol permukaan—Dynamic AGE-ing. Teknologi ini dapat mengurangi BPD (base plane dislocation) substrat SiC dengan ukuran dan pemasok apa pun hingga kurang dari 1.  
    Gambar 1 Teknologi AGE-ing Dinamis Toyota  
Secara kebetulan, pada tanggal 3 Maret 2021, Hantian Tiancheng Electronic Technology (Xiamen) Co., Ltd. mengumumkan bahwa mereka telah berhasil menembus proses manufaktur utama epitaksi parit dalam superjunction silikon karbida.  
    gambar2 Proses manufaktur utama untuk epitaksi parit dalam superjunction silikon karbida  
Epitaksi silikon karbida merupakan bagian penting dari rantai industri silikon karbida. Kini, dengan perkembangan teknologi epitaksi silikon karbida yang semakin pesat, apa dampaknya terhadap seluruh ekosistem epitaksi silikon karbida? Izinkan saya menjelaskannya satu per satu.  
           

Hal ini dapat mengubah pola industri epitaksi silikon karbida internasional.

   
Rantai industri silikon karbida terutama terbagi menjadi beberapa mata rantai penting seperti persiapan wafer, pertumbuhan epitaksial, pembuatan perangkat, pengemasan dan pengujian modul, serta aplikasi sistem. Di antara mata rantai tersebut, pertumbuhan epitaksial merupakan mata rantai penting antara masa lalu dan masa depan serta memainkan peran yang sangat penting.  
    Gambar 3 Rantai industri silikon karbidaKarena perangkat yang ada pada dasarnya diimplementasikan pada lapisan epitaksial, persyaratan kualitas untuk lapisan epitaksial sangat tinggi. Dan seiring dengan peningkatan resistansi tegangan, ketebalan lapisan epitaksial yang dibutuhkan menjadi semakin tebal. Umumnya, ketika tegangan sekitar 600V, ketebalan lapisan epitaksial yang dibutuhkan sekitar 6 mikron; ketika tegangan antara 1200-1700V, ketebalan lapisan epitaksial yang dibutuhkan mencapai 10-15 mikron. Jika tegangan mencapai lebih dari 10,000 volt, ketebalan lapisan epitaksial lebih dari 100 mikron mungkin diperlukan. Seiring dengan terus meningkatnya ketebalan lapisan epitaksial, semakin sulit untuk mengontrol keseragaman ketebalan dan resistivitas serta kepadatan cacat.  
Saat ini, teknologi utama untuk epitaksi silikon karbida meliputi teknologi aliran langkah miring dan teknologi TCS, dll.  
Teknologi pemotongan miring bertahap (bevel cutting step flow) disebut demikian karena pemotongan substrat silikon karbida dilakukan dengan sudut sekitar 8°. Permukaan substrat yang dipotong dengan cara ini menghasilkan kepadatan aliran bertahap yang tinggi, sehingga memudahkan pencapaian epitaksi silikon karbida tingkat wafer. Saat ini, teknologi aliran bertahap miring relatif sudah matang. Namun, teknologi ini juga memiliki dua kekurangan: pertama, teknologi ini tidak dapat menghalangi dislokasi bidang basal; kedua, teknologi ini akan menyebabkan pemborosan material substrat.  
Untuk mengatasi keterbatasan teknologi aliran bertahap, orang-orang mencoba menambahkan sumber silikon yang mengandung unsur klorin ke dalam ruang reaksi, dan akhirnya mengembangkan teknologi seperti TCS melalui peningkatan berkelanjutan. Saat ini, teknologi epitaksi silikon karbida telah terintegrasi tinggi dengan peralatan epitaksi silikon karbida. Pada tahun 2014, TCS dan teknologi lainnya pertama kali dikomersialkan oleh perusahaan LPE Italia. Pada tahun 2017, AIXTRON meningkatkan peralatan dan mentransplantasikan teknologi ini ke peralatan komersial.  
Saat ini, peralatan epitaksi silikon karbida sebagian besar dimonopoli oleh perusahaan LPE dari Italia, perusahaan AIXTRON dari Jerman, dan perusahaan Nuflare dari Jepang.  
    gambar4 Gambaran umum industri silikon karbida global    
       

Gambar 5 Analisis peralatan epitaksi silikon karbida yang ada

Diperkirakan bahwa tingkat pertumbuhan tahunan gabungan peralatan epitaksial silikon karbida akan melebihi 50% pada tahun 2023.        
      Gambar 6 Prospek pasar peralatan epitaksi silikon karbida    
Dengan munculnya teknologi epitaksi silikon karbida yang baru, industri bernilai miliaran dolar ini mungkin akan memasuki babak perombakan baru.  
             

Hal ini dapat mematangkan industri material substrat silikon karbida di negara saya.

 
Silikon karbida merupakan perwakilan khas dari generasi ketiga material semikonduktor. Berdasarkan penggunaannya yang berbeda, silikon karbida dapat dibagi menjadi material silikon karbida kelas perhiasan, material silikon karbida tipe N untuk perangkat elektronik daya, dan material silikon karbida semi-isolasi untuk perangkat frekuensi radio daya. Meskipun pasar untuk material silikon karbida kelas perhiasan dan material silikon karbida semi-isolasi telah tumbuh pesat dalam beberapa tahun terakhir, material silikon karbida tipe N akan menjadi protagonis utama pasar di masa depan.  
Dibandingkan dengan silikon karbida kelas perhiasan dan bahan silikon karbida semi-isolasi, bahan silikon karbida tipe N memiliki persyaratan kualitas kristal yang lebih tinggi. Di bidang ini, masih terdapat kesenjangan tertentu antara perusahaan substrat silikon karbida di negara kita dan perusahaan kelas satu internasional seperti CREE.  
Jika teknologi seperti Dynamic AGE-ing yang dikembangkan oleh Toyota dapat diterapkan secara besar-besaran di negara kita, hambatan masuk untuk material substrat silikon karbida tipe N pasti akan sangat berkurang. Menurut statistik dari Cabang Material Semikonduktor Asosiasi Industri Material Elektronik Tiongkok, kami telah meluncurkan lebih dari 30 proyek material substrat silikon karbida, dengan investasi melebihi 30 miliar yuan. Namun, karena alasan teknis seperti cacat, kapasitas produksi substrat silikon karbida tipe N mengalami keterlambatan. Jika teknologi epitaksi silikon karbida mencapai terobosan kunci, ini akan sama dengan membuka pintu gerbang bagi perusahaan material substrat silikon karbida di negara kita.    
           

Hal ini dapat mempromosikan industri perangkat silikon karbida di negara saya.

   
Meskipun negara saya telah berinvestasi dalam lebih dari 30 proyek substrat silikon karbida, wafer silikon karbida tipe N 6 inci dengan permintaan pasar terbesar masih sangat bergantung pada impor. Biaya substrat silikon karbida dan epitaksi saat ini mencapai lebih dari 50% dari total biaya modul silikon karbida. Jika masalah ini tidak diatasi, akan sulit bagi industri silikon karbida negara saya untuk bersaing ketat dibandingkan dengan Amerika Serikat.  
Unit riset pasar Yole menunjukkan bahwa perkembangan industri elektronika daya silikon karbida memiliki potensi tinggi, dan para produsen termasuk ROHM, Bombardier, Cree, SDK, STMicroelectronics, Infineon Technologies, Littelfuse, Ascatron, dan produsen lainnya telah berinvestasi besar-besaran. Yole memprediksi bahwa ukuran pasar semikonduktor daya SiC diperkirakan akan mencapai US$1.4 miliar pada tahun 2023, dengan tingkat pertumbuhan majemuk (CAGR) sebesar 28% dari tahun 2016 hingga 2023, dan CAGR akan meningkat lebih lanjut menjadi 40% dari tahun 2020 hingga 2022.     

Secara keseluruhan, masa depan memiliki prospek yang luas, tetapi rekan-rekan di industri silikon karbida dalam negeri tetap harus didorong untuk terus maju.

Penafian: Artikel ini dicetak ulang dari "GaN World". Artikel ini hanya mewakili pandangan pribadi penulis dan tidak mewakili pandangan Sacco Micro dan industri. Artikel ini hanya dicetak ulang dan dibagikan untuk mendukung perlindungan hak kekayaan intelektual. Harap sebutkan sumber dan penulis asli saat mencetak ulang. Jika ada pelanggaran, silakan hubungi kami untuk menghapusnya.

Nomor telepon perusahaan: +86-0755-83044319
Faks/FAX: +86-0755-83975897
Surel: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 Manajer Li

QQ: 332496225 Manajer Qiu

Alamat: Ruang 809, Gedung C, Gedung Teknologi Zhantao, No. 1079 Jalan Minzhi, Distrik Baru Longhua, Shenzhen