2025 WESEMIBAY Insights: Halbleitertrends der 3./4. Generation und Präzisionsreinigung

Einführung

Die 2. Bay Area Semiconductor Industry Ecology Expo (WESEMIBAY 2025) fand vom 15. bis 17. Oktober 2025 im Shenzhen Convention and Exhibition Centre (Futian) statt. Auf einer Fläche von über 60.000 Quadratmetern zog die Messe mehr als 600 führende Unternehmen und Institutionen aus über 20 Ländern an und begrüßte über 60.000 Fachbesucher. Unter dem Motto „Halbleiter stärken die Zukunft, Innovation schafft die Ökologie“ zeichneten sich zwei transformative Trends ab: die beschleunigte Massenproduktion von Halbleitern der 3. Generation (SiC/GaN) und die Verlagerung von Materialien der 4. Generation (Galliumantimonid, Indiumantimonid) von der Forschung und Entwicklung zur Anwendungsvalidierung.

Diese Fortschritte bringen jedoch eine entscheidende, aber noch nicht ausreichend berücksichtigte Herausforderung mit sich: Herkömmliche Reinigungsverfahren haben Schwierigkeiten, die Balance zwischen „Rückstandsentfernung“ und „Materialschutz“ zu finden. Beispielsweise korrodieren scharfe Lösungsmittel häufig Halbleiter der 4. Generation, während eine unvollständige Entfernung von Bindewachs auf 8-Zoll-SiC-Wafern die Ausbeute direkt verringert. Dieser Artikel analysiert die wichtigsten Branchentrends von WESEMIBAY 2025, untersucht, wie Präzisionsreinigungstechnologien diese Schwachstellen angehen, und integriert Erkenntnisse aus der Messe vor Ort und technische Validierungsdaten.

1. Wichtige Trends auf der WESEMIBAY 2025 enthüllt

(1) Trend 1: 8-Zoll-SiC/GaN-Wafer treten in die kritische Phase der Massenproduktion ein

WESEMIBAY 2025 signalisierte eindeutig einen Wandel bei Halbleitern der 3. Generation von „6-Zoll-Dominanz“ zu „8-Zoll-Scale-up“. Das National Center of Technology Innovation for Wide BandGap Semiconductors (Shenzhen) stellte auf der Messe seine 8-Zoll-SiC/GaN-Pilotplattform vor Gallium-Stickstoff (Ga-N)-Leerstellendefekte zur Gewährleistung der Gerätezuverlässigkeit“ – eine Aussage, die direkt den Bedarf an schonenderen, präziseren Reinigungslösungen unterstreicht.

CR Micro (China Resources Microelectronics) bestätigte diesen Trend weiter durch die Ausstellung von 8-Zoll-Wafern mit der Aufschrift: „Wir bieten 8+12-Zoll-Wafer-Herstellungsdienstleistungen an und konzentrieren uns dabei auf Leistungsgeräte für Fahrzeuge mit neuer Energie.“ Branchenprognosen für 2025 zufolge wird der weltweite SiC-Wafer-Markt deutlich wachsen, wobei 8-Zoll-Waferlieferungen über 30 % des Gesamtvolumens ausmachen – eine Verdoppelung gegenüber 15 % im Jahr 2024. Dieses Wachstum passt sich der Branchendynamik an, wie zum Beispiel Wolfspeed und Infineon, die die 8-Zoll-Kapazitätserweiterung beschleunigen.

Die Umstellung auf größere Wafer schafft eine Kernforderung: eine gleichmäßige Reinigung über die gesamte Waferoberfläche. Laut technischen Gesprächen vor Ort mit den Standingenieuren von CR Micro kann „ein Restunterschied von nur 0,1 μm zwischen der Kante und der Mitte von 8–12-Zoll-Wafern die Ausbeute um 5–8 % reduzieren.“

(2) Trend 2: Halbleiter der 4. Generation verlagern sich von Forschung und Entwicklung hin zu Anwendungstests

Während Halbleiter der 3. Generation nach wie vor die Hauptstütze der aktuellen Produktion darstellen, erwiesen sich Materialien der 4. Generation als „verstecktes Highlight“ auf der WESEMIBAY 2025. Das National Center of Technology Innovation for Wide BandGap Semiconductors (Shenzhen) hat „Antimonid-Bauelemente“ und „Galliumoxid-Epitaxie“ in seinem Abschnitt „Materialien und Geräte der 4. Generation“ ausdrücklich als wichtige Forschungs- und Entwicklungsprioritäten aufgeführt. Standexperten erklärten: „Antimonide eignen sich hervorragend für Hochfrequenzanwendungen mit geringem Stromverbrauch in der Luft- und Raumfahrt und 6G, aber ihre fragile Kristallstruktur macht sie sehr anfällig für Lösungsmittelkorrosion.“

Das Shenzhen Pinghu Laboratory spiegelte dies wider, indem es 8-Zoll-Si-basierte GaN-Niederspannungswafer ausstellte, auf denen auf den Produktetiketten vermerkt war: „Zukünftige Waferverarbeitung der 4 .

(3) Trend 3: Reinigungsprozesse müssen auf fortschrittliche Geräteinnovationen abgestimmt sein

Innovationen bei Halbleiterfertigungsanlagen auf der WESEMIBAY 2025 unterstrichen den Bedarf an „integrierten Reinigungslösungen“. synchronisiert mit Ätzen und Dünnschichtabscheidung, um Kreuzkontaminationen zu vermeiden.

Han's Semiconductor hat diesen Trend durch die Präsentation seiner „integrierten SiC-Ingot-Laser-Slicing- und Thinning-Maschine“ weiter bestätigt. Gemäß den technischen Spezifikationen, die auf den Geräten von Han's Semiconductor angegeben sind, erfordert die Maschine „nach dem Schneiden eine Reinigung vor Ort, keine Wafer-Demontage, um die Effizienz zu verbessern.“ Die Standard-Reinigungsmaschine – ausgestattet mit bis zu 4 Reinigungskammern – wurde entwickelt, um „sich an 2-12-Zoll-Wafer anzupassen und gleichmäßige Rückstände zu gewährleisten“. Entfernung“, so das Standpersonal.

Diese Entwicklungen bestätigen einen klaren Trend: Die Reinigung ist kein eigenständiger Schritt mehr, sondern ein zentraler Bestandteil integrierter Halbleiterfertigungsprozesse.

2. 3 Herausforderungen bei der Kernreinigung in der Halbleiterfertigung

In Kombination mit Gesprächen mit Chipherstellern und Ausrüstungslieferanten auf der Messe führen die oben genannten Trends zu drei drängenden Problemen bei der Reinigung:

(1) Herausforderung 1: Multi-Material-Kompatibilität

SiC/GaN der 3. Generation und Antimonide der 4. Generation weisen sehr unterschiedliche chemische Stabilitäten auf. Ein für SiC wirksames Lösungsmittel kann Antimonide ätzen, während eine milde Lösung für Antimonide oft Wachsrückstände auf SiC hinterlässt. Ingenieure des National 3rd Gen Semiconductor Innovation Center teilten mit: „Wir haben Fälle gesehen, in denen generische Reiniger Ga-O-Defekte auf GaN-Wafern verursachten und die Lebensdauer der Geräte um 30 % verkürzten.“

Das Werbevideo von Xinkailai bestätigte dieses Problem ebenfalls: Nicht entfernte Rückstände nach dem Ätzen können die Qualität der anschließenden Dünnschichtabscheidung beeinträchtigen und zu einem höheren Grenzflächenwiderstand führen.

(2) Herausforderung 2: Gleichmäßige Reinigung großer Wafer

Da 8-12-Zoll-Wafer immer beliebter werden, ist die gleichmäßige Reinigung zu einem ausbeutekritischen Faktor geworden. Den Daten eines technischen Gesprächs mit CR Micro-Standingenieuren vor Ort zufolge kann „ein Reinigungsunterschied von 0,5 μm zwischen dem Rand und der Mitte von 12-Zoll-Wafern die Ausbeute um 8–10 % verringern.“ Das Reinigungsausrüstungsteam von Han's Semiconductor stellte fest, dass herkömmliche Batch-Reinigungssysteme Schwierigkeiten haben, einen stabilen Druck und eine stabile Chemikalienkonzentration über große Waferoberflächen aufrechtzuerhalten, was häufig zu „übermäßiger Reinigung an den Rändern und übermäßigen Rückständen in der Mitte“ führt.

(3) Herausforderung 3: Präzisionsreinigung für fortschrittliche Verpackungen

In der Chiplet & Advanced Packaging Zone (veranstaltet von SiChip Technology) wurden 2,5D/3D-Stapelchips präsentiert. Auf den Etiketten auf den Exponaten in der Chiplet Zone von SiChip heißt es: „Schmale Lücken zwischen heterogenen Dies (bis zu 5 μm) fangen Klebewachs ein, das mit herkömmlichen Reinigungslösungen nicht erreicht werden kann – was sich auf die Verbindungsleistung auswirkt.“ SiChip-Ingenieure fügten hinzu: „Rückstände in TSV-Strukturen (Through-Silicon Via) können Kurzschlüsse verursachen, was eine präzise Reinigung für fortschrittliche Verpackungen unerlässlich macht.“

3. Innovationsrichtungen für die Präzisionsreinigung

Um diesen Herausforderungen zu begegnen, hat WESEMIBAY 2025 drei wichtige Innovationsrichtungen für Präzisionsreinigungstechnologien hervorgehoben – unterstützt durch Testdaten vor Ort und Kundenfeedback:

(1) Richtung 1: Korrosionsfreie Formeln für Kompatibilität mit mehreren Materialien

Um empfindliche Materialien der 4. Generation zu schützen und gleichzeitig Rückstände von Halbleitern der 3. Generation zu entfernen, sind neutrale, nicht scheuernde Reinigungslösungen erforderlich. Beispielsweise hat die korrosionsfreie Reinigungslösung von Shenzhen Yuanan Technology (ursprünglich für Keramik-Rasterwalzen entwickelt, aber für Halbleiteranwendungen validiert) einen pH-Wert von 6,5 ± 0,5 – gemäß internen Testdaten aus dem Labor von Shenzhen Yuanan Technology. Diese neutrale Formel vermeidet Ga-O/Ga-N-Defekte auf GaN-Wafern und entfernt gleichzeitig effektiv Bondwachs von SiC und Antimoniden.

Testdaten eines inländischen Herstellers von SiC-Wafern zeigten, dass diese Lösung eine Wachsentfernung von 99,9 % auf 8-Zoll-SiC-Wafern ohne erkennbare Oberflächenkorrosion erreichte. Darüber hinaus entspricht das Produkt der EU-REACH-Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 und der neuesten Kandidatenliste besonders besorgniserregender Stoffe (SVHC) – insgesamt 235 Stoffe mit Stand Oktober 2025 – sowie den RoHS-Richtlinien. Dadurch eignet es sich für globale Halbleiterlieferketten, was für APAC-Hersteller, die auf europäische und amerikanische Märkte abzielen, von entscheidender Bedeutung ist.

Halbleitermaterialtyp	Kernreinigungsherausforderung	Passende Lösung (Yuanan Chemtech)
3. Generation – SiC (8/12 Zoll)	Wachsrückstände und Gleichmäßigkeit der Kantenmitte	Korrosionsfreier Reiniger (pH 6,5 ± 0,5) und Formel mit geringer Oberflächenspannung
3. Generation – GaN	Ga-O/Ga-N-Leerstellendefekte	Neutrale, nicht scheuernde Reinigungsflüssigkeit
4. Generation – Antimonides	Zerbrechliche Kristallkorrosion	Sanfter Tiefenreiniger (3–5 Minuten Eindringtiefe)

(2) Richtung 2: Formeln mit hoher Penetration für Gleichmäßigkeit

Um Gleichmäßigkeitsprobleme bei großen Wafern zu lösen, müssen Reinigungsflüssigkeiten gleichmäßig über die Waferoberfläche eindringen – einschließlich Kanten und Rillen. Die Reinigungslösung von Shenzhen Yuanan Technology verwendet eine Formel mit niedriger Oberflächenspannung (≤25 mN/m), die innerhalb von 3–5 Minuten in Waferhohlräume und -kanten eindringen kann (gemäß internen Testdaten des Labors von Shenzhen Yuanan Technology). Diese Leistung wurde durch Kompatibilitätstests mit den Mehrkammer-Reinigungsmaschinen von Han's Semiconductor validiert.

Eine Kundenfallstudie aus dem Jahr 2025 zeigte, dass diese Penetrationsfähigkeit den Rückstandsunterschied zwischen der Kante und der Mitte von 12-Zoll-Wafern auf weniger als 0,05 μm reduzierte und die Ausbeute im Vergleich zu herkömmlichen Reinigern um 7 % verbesserte.

Wafergröße	Häufiges Reinigungsproblem	Lösungsvorteil (im Vergleich zu herkömmlichen Reinigern)
8-Zoll-SiC	Ansammlung von Kantenrückständen	99,9 % Wachsentfernungsrate und keine Oberflächenkorrosion
12-Zoll-SiC	>0,5 μm Rand-Mitte-Abstand	Rückstandsschwankung <0,05 μm und 7 % Ertragsverbesserung

(3) Richtung 3: Vor-Ort-Reinigung zur Prozessintegration

Im Einklang mit den Gerätetrends von Xinkailai und Han's Semiconductor müssen Reinigungslösungen einen „Vor-Ort-Betrieb ohne Wafer-Demontage“ unterstützen. Die Reinigungslösung von Shenzhen Yuanan Technology kann manuell oder halbautomatisch vor Ort verwendet werden: Sie wird direkt nach dem Laserschneiden oder -ätzen angewendet und reduziert die Prozesszeit im Vergleich zur „Reinigung außerhalb des Standorts“ um 30 %.

Ein Halbleiter-Forschungs- und Entwicklungslabor der 4. Generation in Shenzhen berichtete, dass diese Vor-Ort-Fähigkeit „Waferschäden während des Transports verhindert und eine rechtzeitige Reinigung gewährleistet – entscheidend für schnelle Materialtests“.

4. Zukunftsaussichten: Halbleiterreinigungstechnologie (2026–2030)

Basierend auf den Erkenntnissen von WESEMIBAY 2025 wird sich die Halbleiterreinigungstechnologie in den nächsten fünf Jahren in drei Schlüsselrichtungen weiterentwickeln:

1. Sauberkeit auf atomarer Ebene : Da die Transistorgrößen auf 2 nm und darunter schrumpfen, müssen bei der Reinigung Partikel unter 10 nm entfernt werden – was Innovationen bei der Erkennung und Entfernung nanoskaliger Rückstände erfordert.

2. Umweltfreundliche Formeln : Globale ESG-Anforderungen (Umwelt, Soziales, Governance) (z. B. die EU-Strategie für nachhaltige Chemikalien) werden die Nachfrage nach biologisch abbaubaren Reinigungslösungen mit niedrigem VOC-Gehalt (flüchtige organische Verbindungen) ankurbeln.

3. Intelligente Integration : KI-gestützte Reinigungssysteme werden zum Mainstream werden und Parameter in Echtzeit basierend auf Wafermaterial- und Gerätedaten anpassen, um menschliches Versagen zu reduzieren.

Bei Shenzhen Yuanan Technology werden wir uns weiterhin auf die Forschung und Entwicklung für Halbleiterreinigungstechnologien der 3./4.

Vor welchen Herausforderungen bei der Reinigung von Halbleitern der 3./4. Generation steht Ihr Team? Für Ihre spezifischen Halbleitermaterialien Kontaktieren Sie uns, um eine korrosionsfreie Reinigungslösung individuell anzupassen und ein kostenloses Muster anzufordern.

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Häufig gestellte Fragen (FAQ)

F1 : Was macht die Präzisionsreinigung für Halbleiter der 3./4. Generation (SiC/GaN/Antimonide) so wichtig?

A :  SiC/GaN der 3. Generation und Antimonide der 4. Generation weisen einzigartige Materialanfälligkeiten auf: SiC ist anfällig für Oberflächendefekte durch scharfe Lösungsmittel, während die fragilen Kristallstrukturen der Antimonide leicht korrodieren. Herkömmliche Reinigungsmittel hinterlassen oft Wachsrückstände (was zu Ertragseinbußen führt) oder beschädigen Oberflächen (verkürzen die Lebensdauer des Geräts). Die Präzisionsreinigung löst dieses Problem, indem sie ein Gleichgewicht zwischen rückstandsfreier Entfernung (z. B. 99,9 % Wachsentfernung auf 8-Zoll-SiC) und Materialschutz (neutrale Formeln mit pH-Wert 6,5 ± 0,5) herstellt, wie auf der WESEMIBAY 2025 durch Einblicke in den Stand des National 3rd Gen Semiconductor Innovation Center bestätigt wurde.

F2 : Funktioniert Ihre korrosionsfreie Reinigungslösung sowohl für 8-Zoll-SiC-Wafer als auch für Antimonid-Wafer der 4. Generation?

A : Ja. Unsere Lösung ist auf Kompatibilität mit mehreren Materialien ausgelegt – getestet, um 8-Zoll-SiC (entsprechend den 8+12-Zoll-Produktionstrends von CR Micro bei WESEMIBAY) und Antimonide der 4. Generation (entsprechend dem Forschungs- und Entwicklungsschwerpunkt der 4. Generation des Shenzhen Pinghu Laboratory) sicher zu reinigen. Laut internen Labordaten dringt es in 3–5 Minuten in Waferhohlräume ein (schneller als der Branchendurchschnitt von 10–15 Minuten) und vermeidet Ga-O/Ga-N-Defekte, wodurch es sowohl für massenproduzierte Halbleiter der 3. Generation als auch für neue Halbleiter der 4. Generation geeignet ist.

F3 : Wie behebt Ihre Reinigungslösung Probleme mit der Gleichmäßigkeit bei großen 12-Zoll-Wafern?

A : Große 12-Zoll-Wafer haben mit Reinigungsunterschieden in der Randmitte zu kämpfen (ein Problem, das Han's Semiconductor auf der WESEMIBAY 2025 hervorgehoben hat). Unsere Lösung verwendet eine Formel mit niedriger Oberflächenspannung (≤25 mN/m), um eine gleichmäßige Durchdringung des gesamten Wafers zu gewährleisten. Eine Kundenfallstudie aus dem Jahr 2025 zeigte, dass die Rückstandsschwankung am Rand und in der Mitte auf <0,05 μm reduziert wird – was zu einer Reduzierung der Ertragsverluste um 7 % im Vergleich zu herkömmlichen Chargenreinigern führt. Für nahtlose Produktionsabläufe lässt es sich auch in Mehrkammer-Reinigungsmaschinen (wie das 4-Kammer-Modell von Han's Semiconductor) integrieren.

F4 : Entspricht Ihre Reinigungslösung globalen Standards (z. B. EU REACH, RoHS) für Exportmärkte?

A : Absolut. Um APAC-Hersteller zu unterstützen, die auf europäische und amerikanische Märkte abzielen (ein wichtiger Trend von WESEMIBAY 2025), erfüllt unsere Lösung:

• EU-REACH-Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 (einschließlich der neuesten SVHC-Liste mit 235 Stoffen, aktualisiert im Oktober 2025);

• RoHS-Richtlinien (keine Schwermetalle oder eingeschränkte VOCs);

• SEMI-Industriestandards für die Halbleiterreinigung.

Diese Einhaltung war ein zentraler Schwerpunkt in den Gesprächen mit ausländischen Käufern auf den Exportforen „Made in China“ von WESEMIBAY.

F5 : Wie verbessert die Reinigung vor Ort die Effizienz beim Schneiden von SiC-Ingots (gemäß der WESEMIBAY-Demo von Han's Semiconductor)?

A : Die SiC-Ingot-Schneidmaschine von Han's Semiconductor (auf der WESEMIBAY vorgestellt) erfordert eine Reinigung nach dem Schneiden ohne Demontage, um Waferschäden zu vermeiden. Unsere Lösung ermöglicht den manuellen/halbautomatischen Einsatz vor Ort – sie wird direkt nach dem Schneiden angewendet und macht den Transport der Wafer zu externen Reinigungseinrichtungen überflüssig. Dies verkürzt die Prozesszeit um 30 % (laut Rückmeldung eines Forschungs- und Entwicklungslabors der 4. Generation in Shenzhen) und reduziert transportbedingte Mängel, was dem Trend der „integrierten Fertigung“ von WESEMIBAY bei der Ausrüstung entspricht.