Industri silikon karbida negara saya mungkin membawa manfaat epik

 
Since entering 2021, in the field of silicon carbide epitaxy, domestic and foreign companies have made good news one after another.  
Pada 1 Mac 2021, Toyota Tsusho Co., Ltd. dari Jepun secara rasmi mengumumkan kejayaan pembangunan teknologi kawalan nano permukaan-Dynamic AGE-ing. Teknologi ini dapat mengurangkan BPD (kehelan satah asas) substrat SiC bagi sebarang saiz dan pembekal kepada kurang daripada 1.  
    Rajah 1 Teknologi Toyota Dynamic AGE-ing  
Secara kebetulan, pada 3 Mac 2021, Hantian Tiancheng Electronic Technology (Xiamen) Co., Ltd. mengumumkan bahawa ia telah menembusi proses pembuatan utama epitaksi parit dalam supersimpang silikon karbida.  
    gambar2 Proses pembuatan utama untuk epitaksi parit dalam supersimpang silikon karbida  
Silicon carbide epitaxy is an important part of the silicon carbide industry chain. Now that the development of silicon carbide epitaxy technology has entered the fast lane, what impact will it have on the entire silicon carbide epitaxy ecosystem? Please allow me to come one by one.  
           

It may change the international silicon carbide epitaxy industry pattern

   
Rantaian industri silikon karbida terutamanya dibahagikan kepada beberapa pautan penting seperti penyediaan wafer, pertumbuhan epitaksi, pembuatan peranti, pembungkusan dan pengujian modul, dan aplikasi sistem. Antaranya, pertumbuhan epitaksi merupakan pautan penting antara masa lalu dan seterusnya dan memainkan peranan yang sangat kritikal.  
    Rajah 3 Rantaian industri silikon karbidaOleh kerana peranti sedia ada pada asasnya dilaksanakan pada lapisan epitaksi, keperluan kualiti untuk lapisan epitaksi adalah sangat tinggi. Dan apabila rintangan voltan terus bertambah baik, ketebalan lapisan epitaksi yang diperlukan menjadi lebih tebal. Secara amnya, apabila voltan sekitar 600V, ketebalan lapisan epitaksi yang diperlukan adalah kira-kira 6 mikron; apabila voltan antara 1200-1700V, ketebalan lapisan epitaksi yang diperlukan mencapai 10-15 mikron. Jika voltan mencapai lebih daripada 10,000 volt, ketebalan lapisan epitaksi lebih daripada 100 mikron mungkin diperlukan. Apabila ketebalan lapisan epitaksi terus meningkat, ia menjadi semakin sukar untuk mengawal ketebalan dan keseragaman kerintangan serta ketumpatan kecacatan.  
Pada masa ini, teknologi arus perdana untuk epitaksi silikon karbida termasuk teknologi aliran langkah serong dan teknologi TCS, dan sebagainya.  
Teknologi aliran langkah pemotongan serong yang dipanggil adalah untuk memotong sudut luar kira-kira 8° semasa memotong substrat silikon karbida. Permukaan substrat yang dipotong dengan cara ini menghasilkan ketumpatan aliran langkah yang tinggi, menjadikannya mudah untuk mencapai epitaksi silikon karbida aras wafer. Pada masa ini, teknologi aliran langkah serong agak matang. Walau bagaimanapun, teknologi ini juga mempunyai dua kelemahan: pertama, teknologi ini tidak dapat menyekat kehelan satah basal; kedua, teknologi ini akan menyebabkan pembaziran bahan substrat.  
Untuk mengatasi batasan teknologi aliran langkah, orang ramai cuba menambah sumber silikon yang mengandungi unsur klorin ke dalam ruang tindak balas, dan akhirnya membangunkan teknologi seperti TCS melalui penambahbaikan berterusan. Pada masa ini, teknologi epitaksi silikon karbida telah disepadukan dengan peralatan epitaksi silikon karbida. Pada tahun 2014, TCS dan teknologi lain mula-mula dikomersialkan oleh syarikat LPE Itali. Pada tahun 2017, AIXTRON menaik taraf peralatan tersebut dan memindahkan teknologi ini ke dalam peralatan komersial.  
Currently, silicon carbide epitaxial equipment is mainly monopolized by Italy's LPE Company, Germany's AIXTRON Company and Japan's Nuflare Company.  
    gambar4 Lanskap industri silikon karbida global    
       

Rajah 5 Analisis peralatan epitaksi silikon karbida sedia ada

Kadar pertumbuhan tahunan sebatian peralatan epitaksi silikon karbida dijangka melebihi 50% menjelang 2023.        
      Rajah 6 Prospek pasaran peralatan epitaksi silikon karbida    
Dengan kebangkitan teknologi epitaksi silikon karbida yang baru muncul, industri bernilai berbilion ini mungkin akan membawa pusingan baharu rombakan.  
             

Ia mungkin mematangkan industri bahan substrat silikon karbida negara saya

 
Silicon carbide is a typical representative of the third generation of semiconductor materials. According to different uses, it can be divided into jewelry-grade silicon carbide materials, N-type silicon carbide materials for power electronic devices and semi-insulating silicon carbide materials for power radio frequency devices. Although the market for jewelry-grade silicon carbide materials and semi-insulating silicon carbide materials has grown rapidly in recent years, N-type silicon carbide materials will be the absolute protagonist of the future market.  
Berbanding dengan bahan silikon karbida gred barang kemas dan silikon karbida separa penebat, bahan silikon karbida jenis-N mempunyai keperluan kualiti kristal yang lebih tinggi. Dalam bidang ini, masih terdapat jurang tertentu antara syarikat substrat silikon karbida negara saya dan syarikat kelas pertama antarabangsa CREE.  
Jika teknologi seperti Dynamic AGE-ing yang dibangunkan oleh Toyota dapat diaplikasikan secara besar-besaran di negara saya, halangan kemasukan untuk bahan substrat silikon karbida jenis-N pasti akan berkurangan dengan banyak. Menurut statistik daripada Cawangan Bahan Semikonduktor Persatuan Industri Bahan Elektronik China, kami telah melancarkan lebih daripada 30 projek bahan substrat silikon karbida, dengan pelaburan melebihi 30 bilion yuan. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh sebab-sebab teknikal seperti kecacatan, kapasiti pengeluaran substrat silikon karbida jenis-N telah ditangguhkan. Jika teknologi epitaksi silikon karbida mencapai kejayaan penting, ini sama seperti membuka pintu air untuk syarikat bahan substrat silikon karbida negara saya.    
           

Ia mungkin mempromosikan industri peranti silikon karbida negara saya

   
Walaupun negara saya telah melabur dalam lebih daripada 30 projek substrat silikon karbida, wafer silikon karbida jenis-N 6 inci dengan permintaan pasaran terbesar masih banyak bergantung pada import. Kos substrat silikon karbida dan epitaksi kini menyumbang lebih daripada 50% daripada jumlah kos modul silikon karbida. Jika masalah ini tidak diselesaikan, industri silikon karbida negara saya akan menjadi sangat kompetitif berbanding Amerika Syarikat.  
Unit penyelidikan pasaran Yole menegaskan bahawa pembangunan industri elektronik kuasa silikon karbida mempunyai potensi yang tinggi, dan pengeluar termasuk ROHM, Bombardier, Cree, SDK, STMicroelectronics, Infineon Technologies, Littelfuse, Ascatron dan pengeluar lain telah banyak melabur. Yole meramalkan bahawa saiz pasaran semikonduktor kuasa SiC dijangka mencecah AS$1.4 bilion menjelang 2023, dengan kadar pertumbuhan kompaun (CAGR) sebanyak 28% dari 2016 hingga 2023, dan CAGR akan terus meningkat kepada 40% dari 2020 hingga 2022.     

Secara keseluruhannya, masa depan mempunyai prospek yang luas, tetapi rakan sekerja dalam industri silikon karbida domestik masih harus digalakkan untuk terus maju.

Penafian: Artikel ini dicetak semula daripada "GaN World". Artikel ini hanya mewakili pandangan peribadi penulis dan tidak mewakili pandangan Sacco Micro dan industri. Ia hanya dicetak semula dan dikongsi untuk menyokong perlindungan hak harta intelek. Sila nyatakan sumber asal dan penulis semasa mencetak semula. Jika terdapat sebarang pelanggaran, sila hubungi kami untuk memadamkannya.

Nombor telefon syarikat: +86-0755-83044319
Faks/FAKS: +86-0755-83975897
E-mel: 1615456225@qq.com
SQ: 3518641314 Pengurus Li

QQ: 332496225 Pengurus Qiu

Alamat: Bilik 809, Bangunan C, Bangunan Teknologi Zhantao, No. 1079 Minzhi Avenue, Daerah Baharu Longhua, Shenzhen