ແນະນໍາກ່ຽວກັບຊິລິໂຄນ carbide
Silicon carbide (SiC) ເປັນວັດສະດຸ semiconductor ປະສົມທີ່ປະກອບດ້ວຍຄາບອນແລະຊິລິຄອນ, ເຊິ່ງເປັນຫນຶ່ງໃນອຸປະກອນທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບການເຮັດໃຫ້ອຸນຫະພູມສູງ, ຄວາມຖີ່ສູງ, ພະລັງງານສູງແລະອຸປະກອນແຮງດັນສູງ. ເມື່ອປຽບທຽບກັບວັດສະດຸຊິລິໂຄນແບບດັ້ງເດີມ (Si), ຊ່ອງຫວ່າງແຖບຂອງ silicon carbide ແມ່ນ 3 ເທົ່າຂອງຊິລິໂຄນ. ການນໍາຄວາມຮ້ອນແມ່ນ 4-5 ເທົ່າຂອງຊິລິໂຄນ; ແຮງດັນທີ່ແຕກຫັກແມ່ນ 8-10 ເທົ່າຂອງຊິລິໂຄນ; ອັດຕາການອີ່ມຕົວຂອງເອເລັກໂຕຣນິກແມ່ນ 2-3 ເທົ່າຂອງຊິລິໂຄນ, ເຊິ່ງຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການຂອງອຸດສາຫະກໍາທີ່ທັນສະໄຫມສໍາລັບພະລັງງານສູງ, ແຮງດັນສູງແລະຄວາມຖີ່ສູງ. ມັນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ສໍາລັບການຜະລິດອົງປະກອບເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ມີຄວາມໄວສູງ, ຄວາມຖີ່ສູງ, ພະລັງງານສູງແລະແສງສະຫວ່າງ. ຂົງເຂດຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທາງລຸ່ມປະກອບມີຕາຂ່າຍໄຟຟ້າອັດສະລິຍະ, ຍານພາຫະນະພະລັງງານໃຫມ່, ພະລັງງານລົມ photovoltaic, ການສື່ສານ 5G, ແລະອື່ນໆ. Silicon carbide diodes ແລະ MOSFETs ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ໃນການຄ້າ.
ຄວາມຕ້ານທານອຸນຫະພູມສູງ. ຄວາມກວ້າງຂອງຊ່ອງຫວ່າງຂອງຊິລິໂຄນຄາໄບແມ່ນ 2-3 ເທົ່າຂອງຊິລິໂຄນ, ເອເລັກໂຕຣນິກບໍ່ງ່າຍທີ່ຈະປ່ຽນຢູ່ໃນອຸນຫະພູມສູງ, ແລະສາມາດທົນທານຕໍ່ອຸນຫະພູມການເຮັດວຽກທີ່ສູງຂຶ້ນ, ແລະການນໍາຄວາມຮ້ອນຂອງຊິລິໂຄນ carbide ແມ່ນ 4-5 ເທົ່າຂອງຊິລິໂຄນ, ເຮັດໃຫ້ການລະບາຍຄວາມຮ້ອນຂອງອຸປະກອນງ່າຍຂຶ້ນແລະກໍານົດຂອບເຂດອຸນຫະພູມການເຮັດວຽກສູງຂຶ້ນ. ຄວາມຕ້ານທານຂອງອຸນຫະພູມສູງສາມາດເພີ່ມຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນຂະນະທີ່ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ອງການຂອງລະບົບເຮັດຄວາມເຢັນ, ເຮັດໃຫ້ terminal ເບົາແລະຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າ.
ທົນຄວາມກົດດັນສູງ. ຄວາມແຂງແຮງຂອງພາກສະຫນາມໄຟຟ້າທີ່ແຕກຫັກຂອງຊິລິໂຄນ carbide ແມ່ນ 10 ເທົ່າຂອງຊິລິໂຄນ, ເຊິ່ງສາມາດທົນທານຕໍ່ແຮງດັນທີ່ສູງກວ່າແລະເຫມາະສົມກັບອຸປະກອນທີ່ມີແຮງດັນສູງ.
ຄວາມຕ້ານທານຄວາມຖີ່ສູງ. Silicon carbide ມີອັດຕາການລອຍນ້ໍາອິເລັກຕອນທີ່ອີ່ມຕົວສອງເທົ່າຂອງຊິລິໂຄນ, ເຮັດໃຫ້ເກີດການບໍ່ມີຫາງຂອງປະຈຸບັນໃນລະຫວ່າງຂະບວນການປິດ, ເຊິ່ງປະສິດທິພາບສາມາດປັບປຸງຄວາມຖີ່ຂອງການສະຫຼັບຂອງອຸປະກອນແລະຮັບຮູ້ miniaturization ຂອງອຸປະກອນ.
ການສູນເສຍພະລັງງານຕໍ່າ. ເມື່ອປຽບທຽບກັບວັດສະດຸຊິລິໂຄນ, ຊິລິໂຄນ carbide ມີຄວາມຕ້ານທານຕໍ່າຫຼາຍແລະການສູນເສຍຕ່ໍາ. ໃນເວລາດຽວກັນ, ຄວາມກວ້າງຂອງແຖບສູງຂອງ silicon carbide ຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຂອງກະແສຮົ່ວໄຫຼແລະການສູນເສຍພະລັງງານ. ນອກຈາກນັ້ນ, ອຸປະກອນ silicon carbide ບໍ່ມີປະກົດການ trailing ໃນປັດຈຸບັນໃນລະຫວ່າງການຂະບວນການປິດ, ແລະການສູນເສຍສະຫຼັບແມ່ນຕໍ່າ.
ລະບົບຕ່ອງໂສ້ອຸດສາຫະກໍາ Silicon carbide
ມັນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນປະກອບດ້ວຍ substrate, epitaxy, ການອອກແບບອຸປະກອນ, ການຜະລິດ, ການຜະນຶກແລະອື່ນໆ. Silicon carbide ຈາກວັດສະດຸກັບອຸປະກອນໄຟຟ້າ semiconductor ຈະມີປະສົບການການຂະຫຍາຍຕົວໄປເຊຍກັນດຽວ, slicing ingot, ການຂະຫຍາຍຕົວ epitaxial, ການອອກແບບ wafer, ການຜະລິດ, ການຫຸ້ມຫໍ່ແລະຂະບວນການອື່ນໆ. ຫຼັງຈາກການສັງເຄາະຂອງຝຸ່ນ silicon carbide, ingot ຊິລິຄອນ carbide ໄດ້ຖືກສ້າງຂື້ນທໍາອິດ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນ substrate silicon carbide ແມ່ນໄດ້ຮັບໂດຍການ slicing, grinding ແລະ polishing, ແລະແຜ່ນ epitaxial ແມ່ນໄດ້ຮັບໂດຍການເຕີບໃຫຍ່ຂອງ epitaxial. wafer epitaxial ແມ່ນເຮັດດ້ວຍ silicon carbide ຜ່ານ lithography, etching, implantation ion, passivation ໂລຫະແລະຂະບວນການອື່ນໆ, wafer ໄດ້ຖືກຕັດເຂົ້າໄປໃນຕາຍ, ອຸປະກອນໄດ້ຖືກຫຸ້ມຫໍ່, ແລະອຸປະກອນໄດ້ຖືກລວມເຂົ້າກັນເປັນແກະພິເສດແລະປະກອບເຂົ້າໄປໃນໂມດູນ.
Upstream ຂອງລະບົບຕ່ອງໂສ້ອຸດສາຫະກໍາ 1: substrate - ການຂະຫຍາຍຕົວໄປເຊຍກັນແມ່ນການເຊື່ອມໂຍງຂະບວນການຫຼັກ
substrate Silicon carbide ກວມເອົາປະມານ 47% ຂອງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງອຸປະກອນ silicon carbide, ເປັນອຸປະສັກດ້ານວິຊາການການຜະລິດທີ່ສູງທີ່ສຸດ, ມູນຄ່າທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດ, ເປັນຫຼັກຂອງການອຸດສາຫະກໍາຂະຫນາດໃຫຍ່ໃນອະນາຄົດຂອງ SiC.
ຈາກທັດສະນະຂອງຄວາມແຕກຕ່າງຂອງຊັບສິນທາງເຄມີ, ວັດສະດຸ substrate silicon carbide ສາມາດແບ່ງອອກເປັນ substrates conductive (ເຂດຕ້ານທານ 15 ~ 30mΩ·cm) ແລະ substrates ເຄິ່ງ insulated (resistivity ສູງກວ່າ 105Ω·cm). ສອງປະເພດຂອງ substrates ນີ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຜະລິດອຸປະກອນແຍກເຊັ່ນ: ອຸປະກອນພະລັງງານແລະອຸປະກອນຄວາມຖີ່ວິທະຍຸຕາມລໍາດັບຫຼັງຈາກການຂະຫຍາຍຕົວ epitaxial. ໃນບັນດາພວກເຂົາ, ຊັ້ນໃຕ້ດິນ silicon carbide ເຄິ່ງ insulated ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ໃນການຜະລິດອຸປະກອນ Galium nitride RF, ອຸປະກອນ photoelectric ແລະອື່ນໆ. ໂດຍການຂະຫຍາຍຕົວຂອງຊັ້ນ epitaxial gan ໃນຊັ້ນຍ່ອຍ SIC ເຄິ່ງ insulated, ແຜ່ນ epitaxial sic ໄດ້ຖືກກະກຽມ, ຊຶ່ງສາມາດກະກຽມເພີ່ມເຕີມເຂົ້າໄປໃນອຸປະກອນ RF HEMT gan iso-nitride. substrate silicon carbide conductive ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ໃນການຜະລິດອຸປະກອນພະລັງງານ. ແຕກຕ່າງຈາກຂະບວນການຜະລິດອຸປະກອນໄຟຟ້າຊິລິໂຄນແບບດັ້ງເດີມ, ອຸປະກອນພະລັງງານ silicon carbide ບໍ່ສາມາດຜະລິດໄດ້ໂດຍກົງໃນຊັ້ນຍ່ອຍຂອງ silicon carbide, ຊັ້ນ epitaxial silicon carbide ຕ້ອງໄດ້ຮັບການປູກຢູ່ໃນ substrate conductive ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຮັບແຜ່ນ silicon carbide epitaxial, ແລະຊັ້ນ epitaxial ແມ່ນຜະລິດຢູ່ໃນອຸປະກອນໄຟຟ້າ Schottky, IGBT ແລະອຸປະກອນອື່ນໆ.
ຜົງ Silicon carbide ໄດ້ຖືກສັງເຄາະຈາກຝຸ່ນຄາບອນທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງແລະຝຸ່ນຊິລິຄອນທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ, ແລະຂະຫນາດທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງ silicon carbide ingot ໄດ້ຖືກປູກພາຍໃຕ້ພື້ນທີ່ອຸນຫະພູມພິເສດ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນ substrate silicon carbide ໄດ້ຖືກຜະລິດໂດຍຜ່ານຂະບວນການປຸງແຕ່ງຫຼາຍ. ຂະບວນການຫຼັກປະກອບມີ:
ການສັງເຄາະວັດຖຸດິບ: ຝຸ່ນຊິລິໂຄນທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ + ໂຕນແມ່ນປະສົມຕາມສູດ, ແລະປະຕິກິລິຍາແມ່ນດໍາເນີນຢູ່ໃນຫ້ອງຕິກິຣິຍາພາຍໃຕ້ສະພາບອຸນຫະພູມສູງສູງກວ່າ 2000 ° C ເພື່ອສັງເຄາະອະນຸພາກຊິລິຄອນຄາໄບດ້ວຍປະເພດຜລຶກແລະຂະຫນາດອະນຸພາກສະເພາະ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ໂດຍຜ່ານການ crushing, ຄັດລອກ, ທໍາຄວາມສະອາດແລະຂະບວນການອື່ນໆ, ເພື່ອຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການຂອງຄວາມບໍລິສຸດສູງ silicon carbide ຜົງວັດຖຸດິບ.
ການຂະຫຍາຍຕົວຂອງໄປເຊຍກັນແມ່ນຂະບວນການຫຼັກຂອງການຜະລິດ substrate silicon carbide, ເຊິ່ງກໍານົດຄຸນສົມບັດໄຟຟ້າຂອງ substrate silicon carbide. ໃນປັດຈຸບັນ, ວິທີການຕົ້ນຕໍສໍາລັບການເຕີບໃຫຍ່ຂອງໄປເຊຍກັນແມ່ນການໂອນ vapor ທາງດ້ານຮ່າງກາຍ (PVT), ການປ່ອຍອາຍພິດສານເຄມີທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ (HT-CVD) ແລະໄລຍະຂອງແຫຼວ epitaxy (LPE). ໃນບັນດາພວກເຂົາ, ວິທີການ PVT ແມ່ນວິທີການຕົ້ນຕໍສໍາລັບການຂະຫຍາຍຕົວທາງດ້ານການຄ້າຂອງຊັ້ນໃຕ້ດິນ SiC ໃນປະຈຸບັນ, ມີການເຕີບໃຫຍ່ທາງດ້ານເຕັກນິກທີ່ສູງທີ່ສຸດແລະຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງທີ່ສຸດໃນວິສະວະກໍາ.
ການກະກຽມຂອງ substrate SiC ແມ່ນມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກ, ເຮັດໃຫ້ລາຄາສູງຂອງມັນ
ການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມພາກສະຫນາມແມ່ນມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກ: SiC ການຂະຫຍາຍຕົວ rod ໄປເຊຍກັນພຽງແຕ່ຕ້ອງການ 1500 ℃, ໃນຂະນະທີ່ SiC rod ໄປເຊຍກັນຕ້ອງໄດ້ຮັບການປູກຢູ່ໃນອຸນຫະພູມສູງຂ້າງເທິງ 2000 ℃, ແລະມີ isomers ຫຼາຍກ່ວາ 250 SiC, ແຕ່ຕົ້ນຕໍ 4H-SiC ໂຄງສ້າງຜລຶກດຽວສໍາລັບການຜະລິດອຸປະກອນພະລັງງານ, ຖ້າບໍ່ມີການຄວບຄຸມທີ່ຊັດເຈນ, ຈະໄດ້ຮັບໂຄງສ້າງຜລຶກອື່ນໆ. ນອກຈາກນັ້ນ, gradient ອຸນຫະພູມໃນ crucible ກໍານົດອັດຕາຂອງການໂອນ sublimation SiC ແລະຮູບແບບການຈັດລຽງແລະການຂະຫຍາຍຕົວຂອງທາດອາຍຜິດໃນການໂຕ້ຕອບຂອງໄປເຊຍກັນ, ຜົນກະທົບຕໍ່ອັດຕາການຂະຫຍາຍຕົວໄປເຊຍກັນແລະຄຸນນະພາບໄປເຊຍກັນ, ສະນັ້ນມັນຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ປະກອບເປັນລະບົບເຕັກໂນໂລຊີການຄວບຄຸມພາກສະຫນາມອຸນຫະພູມ. ເມື່ອປຽບທຽບກັບວັດສະດຸ Si, ຄວາມແຕກຕ່າງໃນການຜະລິດ SiC ແມ່ນຍັງຢູ່ໃນຂະບວນການທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງເຊັ່ນ: ການຝັງ ion ອຸນຫະພູມສູງ, ການຜຸພັງຂອງອຸນຫະພູມສູງ, ການກະຕຸ້ນອຸນຫະພູມສູງ, ແລະຂະບວນການເຮັດຫນ້າກາກແຂງທີ່ຕ້ອງການໂດຍຂະບວນການອຸນຫະພູມສູງເຫຼົ່ານີ້.
ການຂະຫຍາຍຕົວໄປເຊຍກັນຊ້າ: ອັດຕາການຂະຫຍາຍຕົວຂອງໄປເຊຍກັນ Si rod ສາມາດບັນລຸ 30 ~ 150mm / h, ແລະການຜະລິດຂອງ rod ໄປເຊຍກັນຊິລິໂຄນ 1-3m ໃຊ້ເວລາພຽງແຕ່ປະມານ 1 ມື້; rod ໄປເຊຍກັນ SiC ດ້ວຍວິທີການ PVT ເປັນຕົວຢ່າງ, ອັດຕາການຂະຫຍາຍຕົວແມ່ນປະມານ 0.2-0.4mm / h, 7 ມື້ການຂະຫຍາຍຕົວຫນ້ອຍກ່ວາ 3-6cm, ອັດຕາການຂະຫຍາຍຕົວແມ່ນຫນ້ອຍກ່ວາ 1% ຂອງວັດສະດຸຊິລິໂຄນ, ຄວາມສາມາດໃນການຜະລິດແມ່ນຈໍາກັດທີ່ສຸດ.
ຕົວກໍານົດການຜະລິດຕະພັນສູງແລະຜົນຜະລິດຕ່ໍາ: ຕົວກໍານົດການຫຼັກຂອງ substrate SiC ປະກອບມີຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ microtubule, ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ dislocation, ຄວາມຕ້ານທານ, warpage, roughness ດ້ານ, ແລະອື່ນໆ. ມັນເປັນວິສະວະກໍາລະບົບສະລັບສັບຊ້ອນທີ່ຈະຈັດລຽງອະຕອມຢູ່ໃນຫ້ອງອຸນຫະພູມສູງປິດແລະການຂະຫຍາຍຕົວໄປເຊຍກັນທີ່ສົມບູນ, ໃນຂະນະທີ່ຄວບຄຸມດັດຊະນີພາລາມິເຕີ.
ວັດສະດຸມີຄວາມແຂງສູງ, ຄວາມເສື່ອມສູງ, ເວລາຕັດຍາວແລະການສວມໃສ່ສູງ: ຄວາມແຂງຂອງ SiC Mohs ຂອງ 9.25 ແມ່ນເປັນອັນດັບສອງຂອງເພັດ, ເຊິ່ງນໍາໄປສູ່ການເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການຕັດ, ການຂັດແລະການຂັດ, ແລະມັນໃຊ້ເວລາປະມານ 120 ຊົ່ວໂມງເພື່ອຕັດ 35-40 ຕ່ອນຂອງ ingot ຫນາ 3cm. ນອກຈາກນັ້ນ, ເນື່ອງຈາກການ brittleness ສູງຂອງ SiC, ພັຍການປຸງແຕ່ງ wafer ຈະມີຫຼາຍຂຶ້ນ, ແລະອັດຕາສ່ວນຜົນຜະລິດແມ່ນພຽງແຕ່ປະມານ 60%.
ແນວໂນ້ມການພັດທະນາ: ຂະຫນາດເພີ່ມຂຶ້ນ + ລາຄາຫຼຸດລົງ
ຕະຫຼາດ SiC ທົ່ວໂລກສາຍການຜະລິດປະລິມານ 6 ນິ້ວກໍາລັງເຕີບໃຫຍ່, ແລະບໍລິສັດຊັ້ນນໍາໄດ້ເຂົ້າສູ່ຕະຫຼາດ 8 ນິ້ວ. ໂຄງການພັດທະນາພາຍໃນປະເທດສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນ 6 ນິ້ວ. ໃນປັດຈຸບັນ, ເຖິງແມ່ນວ່າບໍລິສັດພາຍໃນປະເທດສ່ວນໃຫຍ່ຍັງອີງໃສ່ສາຍການຜະລິດ 4 ນິ້ວ, ແຕ່ອຸດສາຫະກໍາແມ່ນຄ່ອຍໆຂະຫຍາຍອອກເປັນ 6 ນິ້ວ, ດ້ວຍການເຕີບໃຫຍ່ຂອງເຕັກໂນໂລຢີອຸປະກອນສະຫນັບສະຫນູນ 6 ນິ້ວ, ເຕັກໂນໂລຢີຊັ້ນໃຕ້ດິນ SiC ພາຍໃນປະເທດກໍ່ຍັງຄ່ອຍໆປັບປຸງເສດຖະກິດຂອງຂະຫນາດຂອງສາຍການຜະລິດຂະຫນາດໃຫຍ່, ແລະຊ່ອງຫວ່າງການຜະລິດມະຫາຊົນ 6 ນິ້ວໃນປະເທດໃນປະຈຸບັນໄດ້ແຄບລົງເປັນ 7 ປີ. ຂະຫນາດ wafer ຂະຫນາດໃຫຍ່ສາມາດນໍາເອົາການເພີ່ມຂື້ນຂອງຈໍານວນຊິບດຽວ, ປັບປຸງອັດຕາຜົນຜະລິດ, ແລະຫຼຸດຜ່ອນອັດຕາສ່ວນຂອງ chip ແຂບ, ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຄົ້ນຄວ້າແລະການພັດທະນາແລະການສູນເສຍຜົນຜະລິດຈະຖືກຮັກສາໄວ້ປະມານ 7%, ດັ່ງນັ້ນການປັບປຸງການນໍາໃຊ້ wafer.
ຍັງມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກຫຼາຍໃນການອອກແບບອຸປະກອນ
ການຄ້າຂອງ SiC diode ແມ່ນຄ່ອຍໆປັບປຸງ, ໃນປັດຈຸບັນ, ຜູ້ຜະລິດພາຍໃນປະເທດຈໍານວນຫນຶ່ງໄດ້ອອກແບບຜະລິດຕະພັນ SiC SBD, ຜະລິດຕະພັນ SiC SBD ແຮງດັນກາງແລະສູງມີຄວາມຫມັ້ນຄົງດີ, ໃນ OBC ຍານພາຫະນະ, ການນໍາໃຊ້ SiC SBD + SI IGBT ເພື່ອບັນລຸຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງປະຈຸບັນທີ່ຫມັ້ນຄົງ. ໃນປັດຈຸບັນ, ບໍ່ມີອຸປະສັກໃນການອອກແບບສິດທິບັດຂອງຜະລິດຕະພັນ SiC SBD ໃນປະເທດຈີນ, ແລະຊ່ອງຫວ່າງກັບຕ່າງປະເທດມີຂະຫນາດນ້ອຍ.
SiC MOS ຍັງມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກຫຼາຍ, ຍັງມີຊ່ອງຫວ່າງລະຫວ່າງ SiC MOS ກັບຜູ້ຜະລິດຢູ່ຕ່າງປະເທດ, ແລະເວທີການຜະລິດທີ່ກ່ຽວຂ້ອງຍັງຢູ່ໃນການກໍ່ສ້າງ. ໃນປັດຈຸບັນ, ST, Infineon, Rohm ແລະອື່ນໆ 600-1700V SiC MOS ໄດ້ບັນລຸການຜະລິດຈໍານວນຫລາຍແລະໄດ້ລົງນາມແລະສົ່ງກັບອຸດສາຫະກໍາການຜະລິດຈໍານວນຫຼາຍ, ໃນຂະນະທີ່ການອອກແບບ SiC MOS ພາຍໃນປະເທດໃນປະຈຸບັນໄດ້ສໍາເລັດໂດຍພື້ນຖານແລ້ວ, ຜູ້ຜະລິດອອກແບບຈໍານວນຫນຶ່ງກໍາລັງເຮັດວຽກກັບ fabs ໃນຂັ້ນຕອນການໄຫຼຂອງ wafer, ແລະການກວດສອບລູກຄ້າຕໍ່ມາຍັງຕ້ອງການເວລາ, ດັ່ງນັ້ນຍັງມີເວລາດົນນານ.
ໃນປັດຈຸບັນ, ໂຄງປະກອບການ planar ແມ່ນທາງເລືອກຕົ້ນຕໍ, ແລະປະເພດ trench ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນພາກສະຫນາມຄວາມກົດດັນສູງໃນອະນາຄົດ. ໂຄງສ້າງ Planar SiC MOS ຜູ້ຜະລິດມີຫຼາຍ, ໂຄງປະກອບການ planar ບໍ່ງ່າຍທີ່ຈະຜະລິດບັນຫາການທໍາລາຍທ້ອງຖິ່ນເມື່ອທຽບກັບ groove, ຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງການເຮັດວຽກ, ໃນຕະຫຼາດຕ່ໍາກວ່າ 1200V ມີມູນຄ່າການນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງ, ແລະໂຄງສ້າງ planar ແມ່ນຂ້ອນຂ້າງງ່າຍດາຍໃນການຜະລິດ, ເພື່ອຕອບສະຫນອງການຜະລິດແລະການຄວບຄຸມຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສອງດ້ານ. ອຸປະກອນ groove ມີຄວາມໄດ້ປຽບຂອງ inductance ກາຝາກຕ່ໍາທີ່ສຸດ, ຄວາມໄວສະຫຼັບໄວ, ການສູນເສຍຕ່ໍາແລະປະສິດທິພາບຂ້ອນຂ້າງສູງ.
2--SiC wafer ຂ່າວ
ການຜະລິດຕະຫຼາດ Silicon carbide ແລະການຂະຫຍາຍຕົວຂອງການຂາຍ, ເອົາໃຈໃສ່ກັບຄວາມບໍ່ສົມດຸນຂອງໂຄງສ້າງລະຫວ່າງການສະຫນອງແລະຄວາມຕ້ອງການ
ດ້ວຍການຂະຫຍາຍຕົວຢ່າງໄວວາຂອງຄວາມຕ້ອງການຂອງຕະຫຼາດສໍາລັບເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າທີ່ມີຄວາມຖີ່ສູງແລະພະລັງງານສູງ, ການຈໍາກັດທາງກາຍະພາບຂອງອຸປະກອນ semiconductor ທີ່ໃຊ້ຊິລິຄອນໄດ້ກາຍເປັນທີ່ໂດດເດັ່ນ, ແລະວັດສະດຸ semiconductor ຮຸ່ນທີສາມທີ່ເປັນຕົວແທນໂດຍ silicon carbide (SiC) ໄດ້ຄ່ອຍໆກາຍເປັນອຸດສາຫະກໍາ. ຈາກທັດສະນະຂອງການປະຕິບັດວັດສະດຸ, ຊິລິໂຄນ carbide ມີຄວາມກວ້າງຂອງຊ່ອງຫວ່າງ 3 ເທົ່າຂອງວັດສະດຸຊິລິໂຄນ, 10 ເທົ່າຂອງຄວາມເຂັ້ມງວດຂອງພາກສະຫນາມໄຟຟ້າທີ່ສໍາຄັນ, 3 ເທົ່າຂອງການນໍາຄວາມຮ້ອນ, ດັ່ງນັ້ນອຸປະກອນພະລັງງານ silicon carbide ແມ່ນເຫມາະສົມສໍາລັບຄວາມຖີ່ສູງ, ຄວາມກົດດັນສູງ, ອຸນຫະພູມສູງແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກອື່ນໆ, ຊ່ວຍປັບປຸງປະສິດທິພາບແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານຂອງລະບົບເອເລັກໂຕຣນິກພະລັງງານ.
ໃນປັດຈຸບັນ, SiC diodes ແລະ SiC MOSFETs ໄດ້ຄ່ອຍໆຍ້າຍໄປຕະຫຼາດ, ແລະມີຜະລິດຕະພັນທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ, ໃນນັ້ນ SiC diodes ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງແທນທີ່ຈະເປັນ diodes ທີ່ໃຊ້ຊິລິໂຄນໃນບາງຂົງເຂດເພາະວ່າພວກເຂົາບໍ່ມີປະໂຫຍດຕໍ່ຄ່າການຟື້ນຕົວຄືນ; SiC MOSFET ຍັງຄ່ອຍໆຖືກນໍາໃຊ້ໃນລົດຍົນ, ການເກັບຮັກສາພະລັງງານ, pile ສາກໄຟ, photovoltaic ແລະຂົງເຂດອື່ນໆ; ໃນພາກສະຫນາມຂອງການນໍາໃຊ້ລົດຍົນ, ທ່າອ່ຽງຂອງ modularization ກາຍເປັນທີ່ໂດດເດັ່ນ, ການປະຕິບັດທີ່ເຫນືອກວ່າຂອງ SiC ຈໍາເປັນຕ້ອງອີງໃສ່ຂະບວນການຫຸ້ມຫໍ່ທີ່ກ້າວຫນ້າເພື່ອບັນລຸ, ດ້ານວິຊາການທີ່ມີການຜະນຶກແກະທີ່ຂ້ອນຂ້າງເປັນຜູ້ໃຫຍ່, ອະນາຄົດຫຼືການພັດທະນາການຜະນຶກພາດສະຕິກ, ຄຸນລັກສະນະການພັດທະນາທີ່ກໍາຫນົດເອງແມ່ນເຫມາະສົມກັບໂມດູນ SiC.
ລາຄາ Silicon carbide ຫຼຸດລົງຄວາມໄວຫຼືເກີນກວ່າຈິນຕະນາການ
ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງອຸປະກອນ silicon carbide ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຈໍາກັດໂດຍຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງ, ລາຄາຂອງ SiC MOSFET ພາຍໃຕ້ລະດັບດຽວກັນແມ່ນ 4 ເທົ່າຂອງ Si ອີງ IGBT, ນີ້ແມ່ນຍ້ອນວ່າຂະບວນການຂອງ silicon carbide ແມ່ນສະລັບສັບຊ້ອນ, ເຊິ່ງການຂະຫຍາຍຕົວຂອງໄປເຊຍກັນດຽວແລະ epitaxial ບໍ່ພຽງແຕ່ harsh ກ່ຽວກັບສະພາບແວດລ້ອມ, ແຕ່ຍັງອັດຕາການຂະຫຍາຍຕົວຊ້າ, ຂະບວນການຕັດແລະຂັດ subst ດຽວກັນ. ໂດຍອີງໃສ່ຄຸນລັກສະນະຂອງວັດສະດຸຂອງຕົນເອງແລະເຕັກໂນໂລຢີການປຸງແຕ່ງທີ່ອ່ອນເພຍ, ຜົນຜະລິດຂອງ substrate ພາຍໃນປະເທດແມ່ນຫນ້ອຍກວ່າ 50%, ແລະປັດໃຈຕ່າງໆເຮັດໃຫ້ລາຄາ substrate ແລະ epitaxial ສູງ.
ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ອົງປະກອບຂອງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງອຸປະກອນ silicon carbide ແລະອຸປະກອນ silicon ແມ່ນກົງກັນຂ້າມ diametrically, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງ substrate ແລະ epitaxial ຂອງຊ່ອງທາງຫນ້າແມ່ນ 47% ແລະ 23% ຂອງອຸປະກອນທັງຫມົດຕາມລໍາດັບ, ທັງຫມົດປະມານ 70%, ການອອກແບບອຸປະກອນ, ການຜະລິດແລະການຜະນຶກຂອງການເຊື່ອມຕໍ່ຂອງຊ່ອງທາງກັບຄືນໄປບ່ອນພຽງແຕ່ 30%, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດຂອງອຸປະກອນການຜະລິດ silicon ຕົ້ນຕໍແມ່ນອີງໃສ່ຊ່ອງທາງ back. 50%, ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ substrate ກວມເອົາພຽງແຕ່ 7%. ປະກົດການຂອງມູນຄ່າຂອງລະບົບຕ່ອງໂສ້ອຸດສາຫະກໍາ silicon carbide upside down ຫມາຍຄວາມວ່າຜູ້ຜະລິດ epitaxy substrate ເທິງນ້ໍາມີສິດທິຫຼັກໃນການປາກເວົ້າ, ຊຶ່ງເປັນກຸນແຈຂອງການຈັດວາງຂອງວິສາຫະກິດພາຍໃນແລະຕ່າງປະເທດ.
ຈາກທັດສະນະຂອງການເຄື່ອນໄຫວໃນຕະຫຼາດ, ການຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງ silicon carbide, ນອກເຫນືອໄປຈາກການປັບປຸງຊິລິໂຄນ carbide ໄປເຊຍກັນຍາວແລະຂະບວນການ slicing, ແມ່ນການຂະຫຍາຍຂະຫນາດ wafer, ເຊິ່ງເປັນເສັ້ນທາງແກ່ຂອງການພັດທະນາ semiconductor ໃນໄລຍະຜ່ານມາ, ຂໍ້ມູນ Wolfspeed ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ substrate silicon carbide ຍົກລະດັບຈາກ 6 ນິ້ວເປັນ 8 ນິ້ວ, ການຜະລິດ 90% ຄຸນະພາບສາມາດ - 90% ການຜະລິດ. ຜົນຜະລິດ. ສາມາດຫຼຸດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕໍ່ຫົວໜ່ວຍລວມໄດ້ 50%.
2023 ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກເປັນ "ປີທໍາອິດ SiC 8 ນິ້ວ", ໃນປີນີ້, ຜູ້ຜະລິດ silicon carbide ພາຍໃນແລະຕ່າງປະເທດກໍາລັງເລັ່ງການຈັດວາງຂອງ silicon carbide 8 ນິ້ວ, ເຊັ່ນ Wolfspeed crazy ການລົງທຶນຂອງ 14.55 ຕື້ໂດລາສະຫະລັດສໍາລັບການຂະຫຍາຍການຜະລິດ silicon carbide, ພາກສ່ວນທີ່ສໍາຄັນແມ່ນການກໍ່ສ້າງຂອງ 8 ນິ້ວ SiC20 ໂຮງງານຜະລິດໂລຫະ substrate ການຜະລິດໂລຫະໃນອະນາຄົດ. ຈໍານວນບໍລິສັດ; ພາຍໃນປະເທດ Tianyue Advanced ແລະ Tianke Heda ຍັງໄດ້ລົງນາມໃນສັນຍາໄລຍະຍາວກັບ Infineon ເພື່ອສະຫນອງ substrates silicon carbide 8 ນິ້ວໃນອະນາຄົດ.
ນັບຕັ້ງແຕ່ປີນີ້, silicon carbide ຈະເລັ່ງຈາກ 6 ນິ້ວເປັນ 8 ນິ້ວ, Wolfspeed ຄາດວ່າໃນປີ 2024, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງ chip ຫນ່ວຍຂອງ substrate 8 ນິ້ວທຽບກັບຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງ chip ຫນ່ວຍຂອງ substrate 6 ນິ້ວໃນປີ 2022 ຈະຫຼຸດລົງຫຼາຍກ່ວາ 60%, ແລະການຫຼຸດລົງຂອງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຈະເປີດຕະຫຼາດຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ, Ji Bond Consulting ຂໍ້ມູນການຄົ້ນຄວ້າ. ສ່ວນແບ່ງຕະຫຼາດໃນປະຈຸບັນຂອງຜະລິດຕະພັນ 8 ນິ້ວແມ່ນຫນ້ອຍກວ່າ 2%, ແລະສ່ວນແບ່ງຕະຫຼາດຄາດວ່າຈະເພີ່ມຂຶ້ນປະມານ 15% ໃນປີ 2026.
ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ອັດຕາການຫຼຸດລົງຂອງລາຄາຂອງ substrate ຊິລິໂຄນ carbide ອາດຈະເກີນຄວາມຈິນຕະນາການຂອງຫຼາຍຄົນ, ການສະເຫນີຂາຍໃນຕະຫຼາດໃນປະຈຸບັນຂອງ substrate 6 ນິ້ວແມ່ນ 4000-5000 ຢວນ / ສິ້ນ, ເມື່ອທຽບກັບຕົ້ນປີໄດ້ຫຼຸດລົງຫຼາຍ, ຄາດວ່າຈະຫຼຸດລົງຕໍ່າກວ່າ 4000 ຢວນໃນປີຫນ້າ, ຜູ້ຜະລິດໄດ້ຫຼຸດລົງລາຄາ, ເພື່ອບໍ່ໃຫ້ລາຄາຂອງຕະຫຼາດໄດ້ຫຼຸດລົງ. ຂ້າງລຸ່ມນີ້, ເປີດຮູບແບບຂອງສົງຄາມລາຄາ, ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນສຸມໃສ່ການສະຫນອງ substrate silicon carbide ໄດ້ຂ້ອນຂ້າງພຽງພໍໃນພາກສະຫນາມແຮງດັນຕ່ໍາ, ຜູ້ຜະລິດພາຍໃນແລະຕ່າງປະເທດກໍາລັງຮຸກຮານຂະຫຍາຍກໍາລັງການຜະລິດ, ຫຼືປ່ອຍໃຫ້ substrate silicon carbide oversupply ຂັ້ນຕອນກ່ອນຫນ້ານີ້ກ່ວາຈິນຕະນາການ.
ເວລາປະກາດ: ມັງກອນ-19-2024