Spostrzeżenia WESEMIBAY 2025: Trendy w półprzewodnikach trzeciej i czwartej generacji oraz precyzyjne czyszczenie

Wstęp

Drugie targi Bay Area Semiconductor Industry Ecology Expo (WESEMIBAY 2025) odbyły się w centrum kongresowo-wystawienniczym w Shenzhen (Futian) w dniach 15–17 października 2025 r. Zajmujące ponad 60 000 metrów kwadratowych targi przyciągnęły ponad 600 wiodących przedsiębiorstw i instytucji z ponad 20 krajów, witając ponad 60 000 profesjonalnych gości. Pod hasłem „Półprzewodniki wzmacniają przyszłość, innowacja buduje ekologię” pojawiły się dwa trendy transformacyjne: przyspieszona masowa produkcja półprzewodników trzeciej generacji (SiC/GaN) oraz przejście materiałów czwartej generacji (antymonek galu, antymonek indu) z badań i rozwoju do walidacji zastosowań.

Jednak te postępy niosą ze sobą istotne, choć niedostatecznie rozwiązane wyzwanie: tradycyjne procesy czyszczenia mają trudności z zrównoważeniem „usuwania pozostałości” i „ochrony materiału”. Na przykład ostre rozpuszczalniki często powodują korozję półprzewodników czwartej generacji, podczas gdy niecałkowite usunięcie wosku wiążącego z 8-calowych płytek SiC bezpośrednio zmniejsza wydajność. W tym artykule przeanalizowano kluczowe trendy branżowe z targów WESEMIBAY 2025, zbadano, w jaki sposób technologie czyszczenia precyzyjnego rozwiązują te problemy, a także integrowano spostrzeżenia z wystawy na miejscu i dane z walidacji technicznej.

1. Kluczowe trendy zaprezentowane na WESEMIBAY 2025

(1) Trend 1: 8-calowe płytki SiC/GaN wchodzą w krytyczną fazę masowej produkcji

Targi WESEMIBAY 2025 wyraźnie zasygnalizowały zmianę w półprzewodnikach trzeciej generacji z „dominacji 6 cali” na „zwiększenie skali 8 cali”. Narodowe Centrum Innowacji Technologicznych Półprzewodników Szerokopasmowych (Shenzhen) zaprezentowało na targach swoją 8-calową platformę pilotażową SiC/GaN, a materiały na stoisku stwierdzały: „W obróbce na mokro należy unikać stosowania galu i tlenu (Ga-O) oraz defekty wakancji galu i azotu (Ga-N), aby zapewnić niezawodność urządzenia” – stwierdzenie, które bezpośrednio podkreśla potrzebę stosowania delikatniejszych, bardziej precyzyjnych roztworów czyszczących.

Firma CR Micro (China Resources Microelectronics) dodatkowo potwierdziła ten trend, prezentując 8-calowe płytki z oznakowaniem informującym: „Oferujemy usługi produkcji płytek 8+12-calowych, koncentrując się na urządzeniach zasilających do pojazdów wykorzystujących nowe źródła energii”. Według prognoz branżowych na rok 2025 , światowy rynek płytek SiC odnotuje znaczny wzrost, a dostawy 8-calowych płytek będą stanowić ponad 30% całkowitego wolumenu – co oznacza podwojenie z 15% w 2024. Wzrost ten jest zgodny z dynamiką branży, taką jak Wolfspeed i Infineon przyspieszające rozwój pojemności 8-calowych.

Przejście na większe płytki stwarza podstawowe zapotrzebowanie: równomierne czyszczenie na całej powierzchni płytki. Z rozmów technicznych prowadzonych na miejscu z inżynierami ze stoiska CR Micro wynika, że ​​„różnica pozostałości wynosząca zaledwie 0,1 μm między krawędzią a środkiem płytek o średnicy 8–12 cali może zmniejszyć wydajność o 5–8%.”.

(2) Trend 2: Półprzewodniki czwartej generacji przechodzą od badań i rozwoju do testowania zastosowań

Chociaż półprzewodniki trzeciej generacji pozostają podstawą obecnej produkcji, materiały czwartej generacji wyłoniły się jako „ukryta atrakcja” na targach WESEMIBAY 2025. Narodowe Centrum Innowacji Technologicznych dla Półprzewodników Szerokopasmowych (Shenzhen) wyraźnie wymieniło „urządzenia antymonkowe” i „epitaksję tlenku galu” jako kluczowe priorytety badawczo-rozwojowe w swojej sekcji „Materiały i urządzenia czwartej generacji”. Eksperci Booth wyjaśnili: „Antymonidy doskonale sprawdzają się w zastosowaniach o niskiej mocy i wysokiej częstotliwości w przemyśle lotniczym i 6G, ale ich delikatna struktura krystaliczna czyni je bardzo podatnymi na korozję rozpuszczalnikową”.

Laboratorium Shenzhen Pinghu powtórzyło tę tezę, prezentując 8-calowe płytki niskiego napięcia GaN na bazie Si, na których etykietach produktów widniała informacja: „Przyszłe przetwarzanie płytek czwartej generacji będzie wymagało „ochronnych rozwiązań czyszczących”, które usuwają wosk wiążący bez uszkadzania materiałów o ultraszerokiej przerwie wzbronionej”. potrzeb ze specjalistycznych sektorów elektroniki.

(3) Trend 3: Procesy czyszczenia muszą być zgodne z zaawansowanymi innowacjami w zakresie sprzętu

Innowacje w sprzęcie do produkcji półprzewodników na targach WESEMIBAY 2025 uwydatniły potrzebę „zintegrowanych rozwiązań czyszczących”. Xinkailai (wiodący producent sprzętu domowego) odtworzył na swoim stoisku film promocyjny, w którym stwierdza: „Z danych technicznych demonstracji zawartych w filmie promocyjnym na stoisku Xinkailai wynika, że pozostałości w skali nano po wysoce jednorodnym trawieniu małych tranzystorów mogą zwiększyć rezystancję linii metalowej o 10–15%.”. W filmie podkreślono również, że czyszczenie muszą być zsynchronizowane z trawieniem i osadzaniem cienkowarstwowym, aby uniknąć zanieczyszczenia krzyżowego.

Firma Han's Semiconductor dodatkowo potwierdziła ten trend, prezentując swoją „Zintegrowaną maszynę do cięcia i przerzedzania laserowego wlewków SiC”. Zgodnie ze specyfikacjami technicznymi umieszczonymi na sprzęcie Han's Semiconductor, maszyna „wymaga czyszczenia na miejscu po cięciu, bez konieczności demontażu płytek, aby poprawić wydajność”. Jej standardowa maszyna czyszcząca – wyposażona w maksymalnie 4 komory czyszczące – została zaprojektowana tak, aby „przystosować się do 2–12 cali” wafle i zapewnić równomierne usuwanie pozostałości”, twierdzi personel stoiska.

Zmiany te potwierdzają wyraźny trend: czyszczenie nie jest już niezależnym krokiem, ale kluczowym elementem zintegrowanych procesów produkcji półprzewodników.

2. 3 wyzwania związane z czyszczeniem rdzenia w produkcji półprzewodników

W połączeniu z rozmowami z producentami chipów i dostawcami sprzętu na targach, powyższe trendy przekładają się na trzy palące problemy związane z czyszczeniem:

(1) Wyzwanie 1: Kompatybilność z wieloma materiałami

SiC/GaN trzeciej generacji i antymonki czwartej generacji mają bardzo różną stabilność chemiczną. Rozpuszczalnik skuteczny w przypadku SiC może wytrawiać antymonki, podczas gdy łagodny roztwór antymonków często pozostawia pozostałości wosku na SiC. Inżynierowie z Narodowego Centrum Innowacji Półprzewodników 3. Generacji podzielili się informacją: „Widzieliśmy przypadki, w których ogólne środki czyszczące powodowały defekty Ga-O na płytkach GaN, skracając żywotność urządzenia o 30%.”.

Film promocyjny Xinkailai również potwierdził ten problem – nieusunięte pozostałości po trawieniu mogą pogorszyć jakość późniejszego osadzania cienkowarstwowego, prowadząc do wyższej rezystancji powierzchni styku.

(2) Wyzwanie 2: Jednolitość czyszczenia płytek wielkoformatowych

W miarę jak płytki o średnicy 8–12 cali stały się głównym nurtem, równomierność czyszczenia stała się czynnikiem decydującym o wydajności. Jak wynika z dyskusji technicznych na miejscu z inżynierami z kabiny CR Micro, „różnica w czyszczeniu wynosząca 0,5 μm między krawędzią a środkiem 12-calowych płytek może zmniejszyć wydajność o 8–10%.”. Zespół ds. sprzętu czyszczącego w firmie Han's Semiconductor zauważył, że tradycyjne systemy czyszczenia okresowego mają trudności z utrzymaniem stabilnego ciśnienia i stężenia środków chemicznych na dużych powierzchniach płytek, co często skutkuje „nadmiernym czyszczeniem na krawędziach i nadmiernymi pozostałościami w środku”.

(3) Wyzwanie 3: Precyzyjne czyszczenie zaawansowanych opakowań

W strefie Chiplet & Advanced Packaging Zone (organizowanej przez SiChip Technology) zaprezentowano ułożone w stos chipy 2,5D/3D. Na etykietach na wystawach w strefie Chiplet Zone firmy SiChip można przeczytać: „Wąskie odstępy pomiędzy heterogenicznymi matrycami (tak małe jak 5 μm) zatrzymują wosk wiążący, do którego nie docierają tradycyjne środki czyszczące – wpływając na wydajność wzajemnych połączeń”. Inżynierowie SiChip dodali: „Pozostałości w strukturach przelotowych przelotek krzemowych (TSV) mogą powodować zwarcia, co sprawia, że ​​precyzyjne czyszczenie jest niezbędne w przypadku zaawansowanych opakowań”.

3. Kierunki innowacji w zakresie czyszczenia precyzyjnego

Aby stawić czoła tym wyzwaniom, w projekcie WESEMIBAY 2025 podkreślono trzy kluczowe kierunki innowacji w zakresie technologii czyszczenia precyzyjnego – poparte danymi z testów przeprowadzonych na miejscu i opiniami klientów:

(1) Kierunek 1: Formuły wolne od korozji zapewniające kompatybilność z wieloma materiałami

Ochrona delikatnych materiałów czwartej generacji przy jednoczesnym usuwaniu pozostałości z półprzewodników trzeciej generacji wymaga neutralnych, nieściernych roztworów czyszczących. Na przykład antykorozyjny roztwór czyszczący firmy Shenzhen Yuanan Technology (początkowo opracowany do ceramicznych cylindrów rastrowych, ale zatwierdzony do zastosowań w półprzewodnikach) ma pH 6,5 ± 0,5 – zgodnie z wewnętrznymi danymi testowymi przeprowadzonymi w laboratorium Shenzhen Yuanan Technology. Ta neutralna formuła pozwala uniknąć defektów Ga-O/Ga-N na płytkach GaN, jednocześnie skutecznie usuwając wosk wiążący z SiC i antymonków.

Dane testowe przeprowadzone przez krajowego producenta płytek SiC wykazały, że dzięki temu rozwiązaniu udało się usunąć 99,9% wosku z 8-calowych płytek SiC bez wykrywalnej korozji powierzchniowej. Dodatkowo produkt jest zgodny z rozporządzeniem UE REACH (WE) nr 1907/2006 i najnowszą listą kandydacką substancji stanowiących bardzo duże zagrożenie (SVHC) – łącznie 235 substancji na październik 2025 r. – a także dyrektywami RoHS. Dzięki temu nadaje się do globalnych łańcuchów dostaw półprzewodników, co ma kluczowe znaczenie dla producentów z regionu APAC, skupiających się na rynkach europejskich i amerykańskich.

Rodzaj materiału półprzewodnikowego	Wyzwanie czyszczenia rdzenia	Pasujące rozwiązanie (Yuanan Chemtech)
3. generacji — SiC (8/12 cala)	Pozostałości wosku i jednolitość środka krawędzi	Niekorodujący środek czyszczący (pH 6,5±0,5) i formuła o niskim napięciu powierzchniowym
Trzecia generacja – GaN	Defekty wakatów Ga-O/Ga-N	Neutralny, nieścierny płyn czyszczący
4. generacja – Antymonidy	Krucha korozja kryształów	Delikatnie penetrujący środek czyszczący (3-5 min penetracji)

(2) Kierunek 2: Formuły o wysokiej penetracji dla jednorodności

Rozwiązanie problemów z jednorodnością dużych płytek wymaga równomiernej penetracji płynów czyszczących przez powierzchnię płytki — łącznie z krawędziami i rowkami. Roztwór czyszczący Shenzhen Yuanan Technology wykorzystuje formułę o niskim napięciu powierzchniowym (≤25 mN/m), która może penetrować wnęki i krawędzie płytek w ciągu 3-5 minut (na podstawie danych z testów wewnętrznych przeprowadzonych w laboratorium Shenzhen Yuanan Technology). Działanie to zostało potwierdzone w testach kompatybilności z wielokomorowymi maszynami czyszczącymi firmy Han's Semiconductor.

Studium przypadku klienta z 2025 r. wykazało, że ta zdolność penetracji zmniejszyła różnicę pozostałości między krawędzią a środkiem 12-calowych płytek do mniej niż 0,05 μm, poprawiając wydajność o 7% w porównaniu z tradycyjnymi środkami czyszczącymi.

Rozmiar wafla	Typowy problem związany z czyszczeniem	Zaleta rozwiązania (w porównaniu z tradycyjnymi środkami czyszczącymi)
8-calowy SiC	Gromadzenie się pozostałości na krawędziach	Skuteczność usuwania wosku na poziomie 99,9% i brak korozji powierzchniowej
12-calowy SiC	> 0,5 μm szczelina między krawędziami a środkiem	Zmienność pozostałości <0,05 μm i poprawa wydajności o 7%.

(3) Kierunek 3: Czyszczenie na miejscu w celu integracji procesu

Zgodnie z trendami sprzętowymi firm Xinkailai i Han's Semiconductor, rozwiązania czyszczące muszą umożliwiać „działanie na miejscu bez demontażu płytek”. Roztwór czyszczący Shenzhen Yuanan Technology może być używany ręcznie lub półautomatycznie na miejscu: nakładany bezpośrednio po cięciu laserowym lub wytrawianiu, skraca czas procesu o 30% w porównaniu z „czyszczeniem poza terenem zakładu”.

Laboratorium badawczo-rozwojowe czwartej generacji w Shenzhen poinformowało, że ta dostępna na miejscu funkcja „eliminuje uszkodzenia płytek podczas transportu i zapewnia terminowe czyszczenie – co ma kluczowe znaczenie w przypadku szybkich testów materiałów”.

4. Perspektywy na przyszłość: Technologia czyszczenia półprzewodników (2026–2030)

Na podstawie wniosków z WESEMIBAY 2025 technologia czyszczenia półprzewodników będzie ewoluować w trzech kluczowych kierunkach w ciągu najbliższych pięciu lat:

1. Czystość na poziomie atomowym : Ponieważ rozmiary tranzystorów zmniejszają się do 2 nm i poniżej, czyszczenie będzie wymagało usunięcia cząstek o średnicy poniżej 10 nm, co wymaga innowacji w wykrywaniu i usuwaniu pozostałości w nanoskali.

2. Formuły przyjazne dla środowiska : Globalne wymagania ESG (środowiskowe, społeczne, zarządzanie) (np. unijna strategia dotycząca zrównoważonych chemikaliów) będą napędzać popyt na biodegradowalne rozwiązania czyszczące o niskiej zawartości LZO (lotnych związków organicznych).

3. Inteligentna integracja : systemy czyszczące oparte na sztucznej inteligencji staną się powszechne, dostosowując parametry w czasie rzeczywistym na podstawie danych dotyczących materiału płytki i sprzętu, aby ograniczyć błędy ludzkie.

W przypadku Shenzhen Yuanan Technology będziemy w dalszym ciągu koncentrować się na badaniach i rozwoju technologii czyszczenia półprzewodników trzeciej i czwartej generacji – planując wprowadzenie w 2026 r. w pełni zautomatyzowanego rozwiązania czyszczącego do 12-calowych płytek SiC. Naszym celem jest wspieranie przejścia światowego przemysłu półprzewodników na zaawansowane materiały, przy jednoczesnym zapewnieniu wydajności, niezawodności i zgodności.

Jakie wyzwania związane z czyszczeniem półprzewodników trzeciej/czwartej generacji stoją przed Twoim zespołem? W przypadku określonych materiałów półprzewodnikowych skontaktuj się z nami, aby dostosować niekorodujące rozwiązanie czyszczące i poprosić o bezpłatną próbkę.

---

Często zadawane pytania (FAQ)

P1 : Dlaczego precyzyjne czyszczenie ma kluczowe znaczenie w przypadku półprzewodników 3./4. generacji (SiC/GaN/antymonki)?

Odp .:  SiC/GaN trzeciej generacji i antymonki czwartej generacji charakteryzują się wyjątkową wrażliwością materiałową: SiC jest podatny na defekty powierzchniowe spowodowane ostrymi rozpuszczalnikami, podczas gdy kruche struktury krystaliczne antymonków łatwo ulegają korozji. Tradycyjne środki czyszczące często pozostawiają pozostałości wosku (powodując spadek wydajności) lub uszkadzają powierzchnie (skracając żywotność urządzenia). Precyzyjne czyszczenie rozwiązuje ten problem, równoważąc usuwanie bez pozostałości (np. usuwanie 99,9% wosku na 8-calowym SiC) i ochronę materiału (neutralne pH 6,5 ± 0,5 formuły), co zostało potwierdzone na targach WESEMIBAY 2025 przez spostrzeżenia na stoisku Krajowego Centrum Innowacji Półprzewodników 3. Generacji.

P2 : Czy Twój antykorozyjny środek czyszczący działa zarówno w przypadku 8-calowych płytek SiC, jak i płytek antymonkowych czwartej generacji?

O : Tak. Nasze rozwiązanie zostało zaprojektowane pod kątem kompatybilności z wieloma materiałami — przetestowane pod kątem bezpiecznego czyszczenia 8-calowego SiC (zgodnie z trendami produkcyjnymi CR Micro w zakresie produkcji 8+12 cali w WESEMIBAY) i antymonków czwartej generacji (co odpowiada celom badawczo-rozwojowym laboratorium Shenzhen Pinghu 4. generacji). Według danych z wewnętrznego laboratorium penetruje wnęki płytek w ciągu 3–5 minut (szybciej niż średnia branżowa wynosząca 10–15 minut) i pozwala uniknąć defektów Ga-O/Ga-N, dzięki czemu nadaje się zarówno do produkowanych masowo półprzewodników trzeciej generacji, jak i pojawiających się półprzewodników czwartej generacji.

P3 : W jaki sposób rozwiązanie czyszczące rozwiązuje problemy z jednorodnością dużych 12-calowych płytek?

Odp .: Duże 12-calowe płytki borykają się z różnicami w czyszczeniu środka krawędzi (problem podkreślony przez firmę Han's Semiconductor na targach WESEMIBAY 2025). W naszym rozwiązaniu zastosowano formułę o niskim napięciu powierzchniowym (≤25 mN/m), aby zapewnić równomierną penetrację całej płytki. Studium przypadku klienta z 2025 r. wykazało, że zmniejsza on zmienność pozostałości na środku krawędzi do <0,05 μm, co zmniejsza straty wydajności o 7% w porównaniu z tradycyjnymi środkami do czyszczenia wsadowego. Integruje się również z wielokomorowymi maszynami czyszczącymi (takimi jak 4-komorowy model Han's Semiconductor), zapewniając płynny przebieg produkcji.

P4 : Czy Twoje rozwiązanie czyszczące jest zgodne ze światowymi standardami (np. EU REACH, RoHS) obowiązującymi na rynkach eksportowych?

O : Absolutnie. Aby wspierać producentów z regionu Azji i Pacyfiku na rynkach europejskich i amerykańskich (kluczowy trend WESEMIBAY 2025), nasze rozwiązanie spełnia:

• Rozporządzenie UE REACH (WE) nr 1907/2006 (w tym najnowsza lista 235 substancji SVHC, zaktualizowana w październiku 2025 r.);

• Dyrektywy RoHS (bez metali ciężkich i ograniczonych LZO);

• Standardy branżowe SEMI dotyczące czyszczenia półprzewodników.

Zgodność ta była głównym tematem dyskusji z zagranicznymi nabywcami na forach eksportowych „Made in China” firmy WESEMIBAY.

P5 : W jaki sposób czyszczenie na miejscu poprawia wydajność krojenia wlewków SiC (zgodnie z demonstracją WESEMIBAY firmy Han's Semiconductor)?

Odp .: Maszyna do krojenia wlewków SiC firmy Han's Semiconductor (zaprezentowana na targach WESEMIBAY) wymaga czyszczenia po krojeniu bez demontażu, aby uniknąć uszkodzenia płytek. Nasze rozwiązanie umożliwia zastosowanie na miejscu, ręcznie/półautomatycznie – aplikowane bezpośrednio po pokrojeniu, eliminuje konieczność transportu wafli do zewnętrznych oczyszczalni. Skraca to czas procesu o 30% (według opinii laboratorium badawczo-rozwojowego czwartej generacji w Shenzhen) i redukuje wady związane z transportem, wpisując się w trend sprzętowy „zintegrowanej produkcji” firmy WESEMIBAY.