Ülkemin silisyum karbür endüstrisi muazzam faydalar sağlayabilir.

 
2021 yılına girdiğimizden beri, silisyum karbür epitaksi alanında yerli ve yabancı şirketler ardı ardına iyi haberler veriyor.  
Japonya merkezli Toyota Tsusho Co., Ltd., 1 Mart 2021 tarihinde, Dinamik AGE adı verilen yüzey nanokontrol teknolojisinin başarılı bir şekilde geliştirildiğini resmen duyurdu. Bu teknoloji, her boyutta ve tedarikçiden gelen SiC alt tabakalarının BPD'sini (taban düzlemi dislokasyonu) 1'in altına düşürebiliyor.  
    Şekil 1 Toyota Dinamik Yaşlanma Teknolojisi  
Tesadüfen, 3 Mart 2021'de Hantian Tiancheng Electronic Technology (Xiamen) Co., Ltd., silisyum karbür süper eklem derin hendek epitaksisinin temel üretim sürecinde çığır açtığını duyurdu.  
    resim2 Silisyum karbür süper eklem derin hendek epitaksisi için temel üretim süreçleri  
Silisyum karbür epitaksi, silisyum karbür endüstri zincirinin önemli bir parçasıdır. Silisyum karbür epitaksi teknolojisinin gelişimi hız kazandığı şu dönemde, bunun tüm silisyum karbür epitaksi ekosistemi üzerinde ne gibi etkileri olacak? Lütfen bunları tek tek ele almamıza izin verin.  
           

Bu durum, uluslararası silisyum karbür epitaksi endüstrisi modelini değiştirebilir.

   
Silisyum karbür endüstri zinciri esas olarak gofret hazırlama, epitaksiyel büyüme, cihaz üretimi, modül paketleme ve test etme ile sistem uygulaması gibi çeşitli önemli bağlantılara ayrılır. Bunlar arasında epitaksiyel büyüme, geçmiş ile gelecek arasında önemli bir bağlantı olup çok kritik bir rol oynamaktadır.  
    Şekil 3 Silisyum karbür endüstri zinciriMevcut cihazlar temel olarak epitaksiyel tabaka üzerinde uygulandığından, epitaksiyel tabaka için kalite gereksinimleri çok yüksektir. Ve voltaj direnci sürekli olarak iyileştikçe, epitaksiyel tabakanın gerekli kalınlığı da artmaktadır. Genel olarak, voltaj yaklaşık 600V olduğunda, gerekli epitaksiyel tabaka kalınlığı yaklaşık 6 mikrondur; voltaj 1200-1700V arasında olduğunda, gerekli epitaksiyel tabaka kalınlığı 10-15 mikrona ulaşır. Voltaj 10,000 voltun üzerine çıkarsa, 100 mikrondan fazla bir epitaksiyel tabaka kalınlığı gerekebilir. Epitaksiyel tabakanın kalınlığı artmaya devam ettikçe, kalınlık ve direnç homojenliğini ve kusur yoğunluğunu kontrol etmek giderek zorlaşır.  
Günümüzde silisyum karbür epitaksi için kullanılan ana teknolojiler arasında eğik basamak akışı teknolojisi ve TCS teknolojisi gibi teknolojiler yer almaktadır.  
Eğimli kesim basamak akışı teknolojisi olarak adlandırılan yöntemde, silisyum karbür alt tabaka kesilirken yaklaşık 8°'lik bir açı kullanılır. Bu şekilde kesilen alt tabaka yüzeyi yüksek basamak akışı yoğunluğu oluşturarak, wafer seviyesinde silisyum karbür epitaksi elde etmeyi kolaylaştırır. Şu anda, eğik basamak akışı teknolojisi nispeten olgunlaşmıştır. Bununla birlikte, bu teknolojinin de iki kusuru vardır: birincisi, bu teknoloji temel düzlem dislokasyonlarını engelleyemez; ikincisi, bu teknoloji alt tabaka malzemesinin israfına neden olur.  
Basamaklı akış teknolojisinin sınırlamalarını aşmak için, insanlar reaksiyon odasına klor elementleri içeren silikon kaynakları eklemeyi denediler ve sonunda sürekli iyileştirme yoluyla TCS gibi teknolojiler geliştirdiler. Şu anda, silisyum karbür epitaksi teknolojisi, silisyum karbür epitaksi ekipmanıyla yüksek düzeyde entegre edilmiştir. 2014 yılında, TCS ve diğer teknolojiler ilk olarak İtalyan LPE şirketi tarafından ticarileştirildi. 2017 yılında AIXTRON ekipmanı yükseltti ve bu teknolojiyi ticari ekipmana aktardı.  
Şu anda silisyum karbür epitaksiyel ekipmanları ağırlıklı olarak İtalya'nın LPE Şirketi, Almanya'nın AIXTRON Şirketi ve Japonya'nın Nuflare Şirketi tarafından tekelleştirilmiştir.  
    resim4 Küresel silisyum karbür endüstrisi manzarası    
       

Şekil 5 Mevcut silisyum karbür epitaksi ekipmanının analizi

Silisyum karbür epitaksiyel ekipmanlarının yıllık bileşik büyüme oranının 2023 yılına kadar %50'yi aşması bekleniyor.        
      Şekil 6 Silisyum karbür epitaksi ekipmanının pazar beklentileri    
Gelişen silisyum karbür epitaksi teknolojisinin yükselişiyle birlikte, milyarlarca dolarlık bu sektör yeni bir yeniden yapılanma dönemine girebilir.  
             

Bu durum, ülkemizin silisyum karbür alt tabaka malzeme endüstrisinin olgunlaşmasına katkıda bulunabilir.

 
Silisyum karbür, üçüncü nesil yarı iletken malzemelerin tipik bir temsilcisidir. Farklı kullanım alanlarına göre, mücevherat sınıfı silisyum karbür malzemeler, güç elektroniği cihazları için N tipi silisyum karbür malzemeler ve güç radyo frekansı cihazları için yarı yalıtkan silisyum karbür malzemeler olarak sınıflandırılabilir. Mücevherat sınıfı silisyum karbür malzemeler ve yarı yalıtkan silisyum karbür malzemeler pazarı son yıllarda hızla büyümüş olsa da, N tipi silisyum karbür malzemeler gelecekteki pazarın mutlak başrol oyuncusu olacaktır.  
Mücevherat sınıfı silisyum karbür ve yarı iletken silisyum karbür malzemelerle karşılaştırıldığında, N tipi silisyum karbür malzemeler kristal kalitesi açısından daha yüksek gereksinimlere sahiptir. Bu alanda, ülkemizdeki silisyum karbür alt tabaka şirketleri ile CREE'nin uluslararası birinci sınıf şirketleri arasında hala belirli bir fark bulunmaktadır.  
Toyota tarafından geliştirilen Dinamik AGE gibi teknolojiler ülkemizde geniş ölçekte uygulanabilirse, N tipi silisyum karbür altlık malzemelerine giriş engeli şüphesiz büyük ölçüde azalacaktır. Çin Elektronik Malzeme Sanayi Birliği Yarı İletken Malzemeler Şubesi'nin istatistiklerine göre, 30 milyar yuanı aşan yatırımlarla 30'dan fazla silisyum karbür altlık malzeme projesi başlattık. Ancak, kusurlar gibi teknik nedenlerden dolayı, N tipi silisyum karbür altlıkların üretim kapasitesi gecikmiştir. Silisyum karbür epitaksiyel teknolojisinde önemli bir atılım gerçekleşirse, bu, ülkemizdeki silisyum karbür altlık malzeme şirketleri için kapıları ardına kadar açmak anlamına gelecektir.    
           

Bu, ülkemin silisyum karbür cihaz endüstrisini geliştirebilir.

   
Ülkem 30'dan fazla silisyum karbür alt tabaka projesine yatırım yapmış olmasına rağmen, en büyük pazar talebine sahip 6 inçlik N tipi silisyum karbür levhalar hala büyük ölçüde ithalata bağımlıdır. Silisyum karbür alt tabaka ve epitaksi maliyeti, silisyum karbür modüllerinin toplam maliyetinin %50'sinden fazlasını oluşturmaktadır. Bu sorun çözülmezse, ülkemizin silisyum karbür endüstrisinin Amerika Birleşik Devletleri ile karşılaştırıldığında çok rekabetçi olması zor olacaktır.  
Piyasa araştırma birimi Yole, silisyum karbür güç elektroniği endüstrisinin yüksek potansiyele sahip olduğunu ve ROHM, Bombardier, Cree, SDK, STMicroelectronics, Infineon Technologies, Littelfuse, Ascatron ve diğer üreticilerin yoğun yatırım yaptığını belirtti. Yole, SiC güç yarı iletken pazarının büyüklüğünün 2023 yılına kadar 1.4 milyar ABD dolarına ulaşacağını, 2016-2023 yılları arasında bileşik büyüme oranının (CAGR) %28 olacağını ve 2020-2022 yılları arasında CAGR'ın %40'a yükseleceğini öngörüyor.     

Özetle, gelecek geniş перспектиfler sunuyor, ancak yerli silisyum karbür endüstrisindeki meslektaşlarımızın yine de ilerlemeye teşvik edilmesi gerekiyor.

Yasal Uyarı: Bu makale "GaN World"den yeniden basılmıştır. Bu makale yalnızca yazarın kişisel görüşlerini temsil eder ve Sacco Micro'nun ve sektörün görüşlerini yansıtmaz. Yalnızca fikri mülkiyet haklarının korunmasını desteklemek amacıyla yeniden basılmış ve paylaşılmıştır. Yeniden basım yaparken lütfen orijinal kaynağı ve yazarı belirtin. Herhangi bir ihlal söz konusuysa, lütfen silinmesi için bizimle iletişime geçin.

Şirket telefon numarası: +86-0755-83044319
Faks: +86-0755-83975897
E-posta: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 Yönetici Li

QQ: 332496225 Yönetici Qiu

Adres: Shenzhen, Longhua Yeni Bölgesi, Minzhi Caddesi No. 1079, Zhantao Teknoloji Binası, C Binası, Oda 809