실리콘 카바이드 에피타크시의 응용 및 개발 추세

이 발행부에서, 우리는 실리콘 탄화화물 에피타크시의 응용, 준비 과정, 시장 규모 및 개발 추세에 대해 깊이 연구합니다.

에피타시 (Epitaxy) 는 실리콘 카비드 기판 표면에 더 높은 품질의 단일 결정 물질의 층이 자라는 것을 의미합니다.그리고 선도성 실리콘 카바이드 기판의 표면에 실리콘 카바이드 에피타크시 층의 성장, 균일성 에피타크시라고 합니다. 반 단열된 SIC 기판에 갈륨 나트라이드 에피타크시 층의 성장은 헤테로 에피타크시라고 불립니다. 에피타크시의 크기도 기판과 동일합니다.주로 2인치 (50mm), 3 인치 (75mm), 4 인치 (100mm), 6 인치 (150mm), 8 인치 (200mm) 및 기타 사양.

  네C탄화물 에피타시는 모든 종류의 전력 장치를 제조 할 수 있으며, 새로운 에너지 차량, 태양광 에너지 저장소, 항공 우주 및 기타 분야에서 사용할 수 있습니다.갈륨 나이트라이드 에피택시는 5G 통신을 위한 다양한 RF 장치를 제조할 수 있습니다., 레이더 및 다른 분야.

새로운 에너지 차량, 태양광 에너지 저장소 및 기타 산업에서 실리콘 카비드 전력 장치에 대한 수요의 증가와 함께 실리콘 카비드 부피 시장도 빠르게 확장되고 있습니다.산업 연구 자료에 따르면 2020 년 세계 실리콘 카바이드 대동성 시장 규모는 1720 억 미국 달러입니다.2027년까지 1230억 달러에 달할 것으로 예상됩니다. 연평균 32.5%의 성장률이 예상됩니다. the market research company Y0LE and TECHCET released silicon carbide wafer materials report shows that the global equivalent 6-inch silicon carbide epitaxial wafer market size is expected to reach about 8002023년에 1000만원 (YOLE) 와 1,072억원 (TECHCET) 를 지원합니다.

가치 관점에서 볼 때, 실리콘 카비드 산업 사슬의 부가가치는 상류에 집중되어 있습니다.그리고 부피 (기반) 는 실리콘 탄화물 산업 사슬에서 더 높은 가치를 가지고 있습니다..

CASA 자료에 따르면, 실리콘 카비드 산업 사슬의 상류 링크인 기판과 에피타시는 각각 실리콘 카비드 전력 장치의 비용 구조의 47%와 23%를 차지합니다..고품질의 실리콘 카바이드 에피탈시얼 시트에 대한 높은 생산 장벽, 글로벌 실리콘 카바이드 장치에 대한 강력한 다운스트림 수요,고품질의 실리콘 카바이드 부피판의 공급이 제한되어 있습니다, 산업 사슬에서 실리콘 카바이드 부지판의 가치가 상대적으로 높습니다.

중요성 측면에서, 성장 과정에서 실리콘 카바이드 결정은 필연적으로 결함을 생성, 불순물의 도입,그 결과 기판 재료의 품질과 성능이 충분하지 않습니다.이제 거의 모든 장치들은 윗부분에 구현됩니다.그래서 유독성 품질은 장치의 성능에 결정적인 영향을 미칩니다., 그리고 에피타시 품질은 결정 및 기판 가공에 의해 영향을 받습니다, 에피타시 산업의 중심에 있습니다.

  한편으로, 실리콘 카바이드 부피판의 품질은 주요 매개 변수의 두께와 도핑 농도에 의해 영향을 받는다.에피타시얼 매개 변수 요구 사항은 장치의 설계에 달려 있습니다.장치의 전압 수준에 따라 각기 다른 피사체 매개 변수. 외부 두께가 커질수록 (거리가 커질수록) 전압이 견딜 수 있습니다.일반적으로 100V 전압은 1μm 두께의 에피타크시가 필요합니다., 600V는 6μm, 1200-1700V는 10-15μm, 15000V는 수백 미크론 (약 150μm) 을 필요로합니다.

다른 한편으로, SIC 부피 변절의 통제는 고성능 장치의 제조의 열쇠입니다.그리고 결함이 SIC 전원 장치의 성능과 신뢰성에 심각한 영향을 줄 것입니다.부피 변형 결함은 주로: 마이크로 튜블과 같은 기판 결함, 침투 스크루 변형 TSD, 침투 가장자리 변형 TED, 기판 평면 변형 BPD 등이 포함됩니다.부피성 성장으로 인한 부착· 삼각형 결함, 당근 결함 / 혜성 결함,?? 은 구덩이, 성장하는 스파킹 결함, 떨어지는 물체 등과 같은 매크로 결함TSD와 TED는 기본적으로 최종 실리콘 카바이드 장치의 성능에 영향을 미치지 않습니다, BPD는 장치의 성능 저하로 이어질 것입니다. 장치에 거시적 결함이 나타나면 장치가 테스트에 실패하여 낮은 양이 발생합니다.

  현재 SiC 에피택스의 준비 방법은 주로 화학 증기 퇴적 (CVD), 분자 에피택스 (MBE), 액체 단계 에피택스 (LPE), 펄스 레이저 퇴적 및 수비 (PLD) 를 포함한다.

세 가지 제조 방법과 비교할 때 MBE 방법과 LPE 방법에 의해 제조된 실리콘 카바이드의 부화질이 더 좋지만,성장률은 산업화의 필요를 충족시키기에는 너무 느립니다., CVD 성장률이 높고, 에피택시 품질도 요구 사항에 부합하며, CVD 시스템은 비교적 간단하고 쉽게 작동하며 비용이 낮습니다.화학 증기 퇴적 (CVD) 은 현재 가장 인기 있는 4H-SiC 유출 방법이의 장점은 가스 소스 흐름, 반응 챔버 온도 및 압력이 성장 과정에서 효과적으로 제어 될 수 있다는 것입니다. 이는 대두성 CVD 과정을 크게 감소시킵니다.

요약: 장치 의 전압 수준 이 향상 되면서, 초축 두께 는 과거 에 몇 미크론 에서 수십 또는 심지어 수백 미크론 으로 발전 하였습니다.국내 기업들은 점진적으로 6인치 실리콘 탄화물 립산 성장의 양을 증가했습니다, 그리고 8 인치 에피타시 연구 개발 및 생산에 확장 시작했지만 대용량 공급 용량이 없습니다.국내 실리콘 카바이드 에피타크시는 기본적으로 수요를 충족시킬 수 있습니다., 그리고 고압 분야에서 매우 희귀합니다. 6 인치, 8 인치 실리콘 탄화물 대각 변 손실과 비교하면 더 작고 사용 가능한 면적은 더 크다.그리고 생산 능력을 증가시킬 수 있습니다.생산량 향상과 규모 경제로 인해 비용도 60% 이상 감소할 것으로 예상됩니다.