Китай перейдет к производству 200-мм пластин карбида кремния

Чтобы быть конкурентоспособными по сравнению с международными аналогами, которые могут удовлетворить различные потребности клиентов с помощью различного производственного оборудования SiC, китайские игроки SiC также должны использовать тенденцию слияний и поглощений для реализации горизонтальной интеграции, особенно когда большинство из них может удовлетворить только один тип спроса.

Между тем, примерно 80% крупномасштабного производства карбида кремния в Китае основано на 150-мм пластинах, сообщает DRAMeXchange, а реализация крупномасштабного производства на 200-мм пластинах была еще одним направлением китайской индустрии карбида кремния.

С одной стороны, увеличение размера пластины позволяет резко снизить удельную стоимость компонентов а, с другой, создает серьезные проблемы, связанные с устранением дефектов и повышением надежности изделия.

Основная проблема при производстве SiC-компонентов связана с характеристиками материала. Из-за почти алмазоподобной твердости карбидокремниевые кристаллы требуют для роста и обработки более высокой температуры, больше энергии и больше времени. Кроме того, наиболее широко используемая кристаллическая структура 4H-SiC характеризуется высокой прозрачностью и высоким показателем преломления, что затрудняет проверку материала на наличие поверхностных дефектов, которые в дальнейшем могут повлиять на эпитаксиальный рост или выход годных. Основными дефектами, которые могут возникнуть при изготовлении SiC-подложек, являются дефекты упаковки кристаллов, микротрубки, ямки, царапины, пятна и поверхностные частицы. Эти факторы, отрицательно влияющие на характеристики SiC-приборов, чаще проявляются на пластинах диаметром 150 мм, чем на пластинах 100 мм. Поскольку SiC является очень хрупким и третьим по твердости композитным материалом в мире, при его производстве возникают сложные проблемы, связанные со временем цикла и себестоимостью.

Можно с уверенностью предсказать, что переход на 200‑мм пластины повлечет за собой серьезные проблемы. Фактически, необходимо будет гарантировать такое же качество подложки при неизбежно более высокой плотности дефектов. Однако именно переход на больший диаметр пластин является главным способом снижения себестоимости полупроводниковых изделий из материалов всех типов. В последний раз это наглядно продемонстрировал GaN-на-кремнии за счет довольно быстрого перехода на пластины диаметром 200 мм, что значительно повлияло на совершенствование изделий, выполненных по данной технологии. По этой причине передовые мировые компании вкладывают значительные инвестиции в подготовку производства для перехода на 200‑мм SiC-пластины.

TrendForce указывает, что в исследованиях и разработках 200-мм подложек участвуют 10 китайских предприятий и учреждений, включая SemiSiC Crystal, SICC и TankeBlue Semiconductor.

Примечательно, что и SICC, и TankeBlue недавно вступили в партнерские отношения с Infineon. В мае базирующаяся в Пекине компания TankeBlue заключила долгосрочное соглашение с Infineon на поставку материалов SiC для производства 150-мм пластин. По сообщениям, это количество составляет двузначную процентную долю будущего долгосрочного прогнозируемого спроса Infineon. В том же месяце SICC из Шаньдуна также согласилась поставить Infineon подложку из карбида кремния толщиной 150 мм. и пластины для производства полупроводников из карбида кремния Infineon. Сообщается, что обе компании будут способствовать переходу Infineon на 200-мм пластины.