2025 WESEMIBAY Insights: Trendy v oblasti polovodičov 3./4. generácie a presné čistenie

Úvod

2nd Bay Area Semiconductor Industry Ecology Expo (WESEMIBAY 2025) sa konalo v Shenzhen Convention and Exhibition Center (Futian) od 15. do 17. októbra 2025. Expo pokrývalo viac ako 60 000 metrov štvorcových a prilákalo viac ako 600 popredných podnikov a inštitúcií, 0 profesionálnych návštevníkov z viac ako 00.000 krajín. V rámci témy 'Polovodič posilňuje budúcnosť, inovácia buduje ekológiu' sa objavili dva transformačné trendy: zrýchlená hromadná výroba polovodičov 3. generácie (SiC/GaN) a presun materiálov 4. generácie (antimonid gália, antimonid india) z oblasti výskumu a vývoja k aplikačnej validácii.

Tieto vylepšenia však prinášajú kritickú, no nedostatočne riešenú výzvu: tradičné čistiace procesy sa snažia nájsť rovnováhu medzi „odstránením zvyškov“ a „ochranou materiálu.“ Napríklad drsné rozpúšťadlá často korodujú polovodiče 4. generácie, zatiaľ čo neúplné odstránenie lepiaceho vosku na 8-palcových SiC doštičkách priamo znižuje výťažnosť. Tento článok analyzuje kľúčové trendy v odvetví z WESEMIBAY 2025, skúma, ako technológie presného čistenia riešia tieto bolestivé body, a integruje informácie o výstave na mieste a údaje o technickom overení.

1. Kľúčové trendy odhalené na WESEMIBAY 2025

(1) Trend 1: 8-palcové doštičky SiC/GaN vstupujú do kritickej fázy hromadnej výroby

WESEMIBAY 2025 jasne signalizoval posun v oblasti polovodičov 3. generácie z '6-palcovej dominancie' na '8-palcové zväčšenie' Národné centrum technologických inovácií pre polovodiče s širokým pásmovým odstupom (Shenzhen) na výstave predstavilo svoj 8-palcový SiC /GaN s pilotnou platformou na spracovanie materiálov: defekty voľných miest gálium-kyslík (Ga-O) a gálium-dusík (Ga-N), aby sa zaistila spoľahlivosť zariadenia“ – vyhlásenie, ktoré priamo zdôrazňuje potrebu jemnejších a presnejších čistiacich riešení.

Spoločnosť CR Micro (China Resources Microelectronics) ďalej potvrdila tento trend zobrazením 8-palcových doštičiek s nápisom: 'Ponúkame služby výroby doštičiek s rozmermi 8 + 12 palcov so zameraním na napájacie zariadenia pre nové energetické vozidlá.' Podľa predpovedí odvetvia na rok 2025 zaznamená celosvetový trh doštičiek SiC výrazný nárast o 0 palcov z celkového počtu viac ako 8 waferov. objem – zdvojnásobenie z 15 % v roku 2024. Tento rast je v súlade s dynamikou odvetvia, ako napríklad Wolfspeed a Infineon urýchľujúce rozšírenie 8-palcovej kapacity.

Prechod na väčšie doštičky vytvára základnú požiadavku: rovnomerné čistenie po celom povrchu oblátky. Podľa technických diskusií na mieste s inžiniermi stánku CR Micro: „Rozdiel zvyškov len 0,1 μm medzi okrajom a stredom 8-12-palcových doštičiek môže znížiť výnos o 5-8 %.“

(2) Trend 2: Polovodiče 4. generácie sa presúvajú od výskumu a vývoja k testovaniu aplikácií

Zatiaľ čo polovodiče 3. generácie zostávajú hlavnou oporou súčasnej výroby, materiály 4. generácie sa ukázali ako 'skrytý vrchol' na veľtrhu WESEMIBAY 2025. Národné centrum technologických inovácií pre polovodiče so širokým pásmovým odstupom (Shenzhen) explicitne uviedlo 'antimonidové zariadenia' a 'kľúčové 'epitaxe na oxide gália' vo svojich prioritách 4. Sekcia Zariadenia. Experti spoločnosti Booth vysvetlili: 'Antimonidy vynikajú v nízkoenergetických a vysokofrekvenčných aplikáciách pre letectvo a 6G, ale ich krehká kryštálová štruktúra ich robí veľmi náchylnými na koróziu rozpúšťadlami.'

Laboratórium Shenzhen Pinghu to zopakovalo tým, že vystavilo 8-palcové nízkonapäťové doštičky GaN na báze Si, pričom na produktových štítkoch bolo uvedené: „Budúce spracovanie doštičiek štvrtej generácie si bude vyžadovať „ochranné čistiace riešenia“, ktoré odstraňujú lepiaci vosk bez poškodenia materiálov s ultra širokým pásovým odstupom.“ Tento dopyt je v súlade s prognózami rastu v rámci projektu v priebehu 20 rokov , čo predstavuje významný nárast dopytu po 20-ročných projektoch. Polovodičové materiály štvrtej generácie, poháňané potrebami zo špeciálnych elektronických sektorov.

(3) Trend 3: Čistiace procesy musia byť v súlade s pokrokovými inováciami zariadení

Inovácia zariadení na výrobu polovodičov na veľtrhu WESEMIBAY 2025 podčiarkla potrebu 'integrovaných čistiacich riešení.' Xinkailai (popredný domáci výrobca zariadení) prehral na svojom stánku propagačné video, v ktorom sa uvádzalo: 'Podľa údajov z technickej demonštrácie v propagačnom videu Xinkailai môžu zvyšky nanometrov po vysokom odpore pomocou leptacej linky s malými rozmermi zvýšiť rovnomernosť leptania kovu. 10-15%.' Video tiež zdôraznilo, že čistenie musí byť synchronizované s leptaním a nanášaním tenkých vrstiev, aby sa zabránilo krížovej kontaminácii.

Spoločnosť Han's Semiconductor tento trend ďalej potvrdila tým, že vystavila svoj 'Integrovaný stroj na rezanie a stenčovanie ingotov SiC laserom.' Podľa technických špecifikácií označených na zariadení Han's Semiconductor stroj 'vyžaduje čistenie na mieste po krájaní, nie je potrebné rozoberať doštičku, aby sa zvýšila účinnosť.' 2-12-palcové doštičky a zaisťujú rovnomerné odstraňovanie zvyškov, “podľa personálu stánku.

Tento vývoj potvrdzuje jasný trend: čistenie už nie je samostatným krokom, ale základnou súčasťou integrovaných procesov výroby polovodičov.

2. 3 výzvy na čistenie jadra vo výrobe polovodičov

V kombinácii s diskusiami s výrobcami čipov a dodávateľmi zariadení na veľtrhu sa vyššie uvedené trendy premietajú do troch naliehavých bodov bolesti pri čistení:

(1) Výzva 1: Kompatibilita viacerých materiálov

Antimonidy 3. gen. SiC/GaN a 4. gen. majú výrazne odlišné chemické stability. Rozpúšťadlo účinné pre SiC môže leptať antimonidy, zatiaľ čo slabý roztok pre antimonidy často zanecháva zvyšky vosku na SiC. Inžinieri z National 3rd Gen Semiconductor Innovation Center povedali: 'Zaznamenali sme prípady, keď generické čistiace prostriedky spôsobujú Ga-O defekty na GaN doštičkách, čo znižuje životnosť zariadenia o 30 %.'

Tento problém potvrdilo aj propagačné video Xinkailai – neodstránené zvyšky po leptaní môžu ohroziť následnú kvalitu nanášania tenkého filmu, čo vedie k vyššej odolnosti rozhrania.

(2) Výzva 2: Čistenie jednotnosti pre veľké oblátky

Keď sa 8- až 12-palcové doštičky stávajú hlavným prúdom, jednotnosť čistenia sa stala kritickým faktorom výnosu. Podľa údajov technickej diskusie na mieste s inžiniermi zo stánku CR Micro 'Rozdiel v čistení 0,5 μm medzi okrajom a stredom 12-palcových doštičiek môže znížiť výťažnosť o 8 až 10%.' Tím čistiacich zariadení v Han's Semiconductor poznamenal, že tradičné dávkové čistiace systémy majú problémy s udržaním stabilného tlaku a koncentrácie chemikálií na veľkých povrchoch doštičiek, čo často vedie k zvyšovaniu stredu a prečisteniu ' '

(3) Výzva 3: Precízne čistenie pre pokročilé balenie

Zóna Chiplet & Advanced Packaging Zone (hostená technológiou SiChip) predviedla 2,5D/3D naskladané čipy. Podľa štítkov na exponátoch v SiChip's Chiplet Zone 'Úzke medzery medzi heterogénnymi matricami (malými až 5 μm) zachytávajú lepiaci vosk, ktorý tradičné čistiace riešenia nedosiahnu, čo má vplyv na výkon prepojenia.' Inžinieri SiChip dodali: 'Zbytky v štruktúrach Through-Silicon Via (TSV) môžu spôsobiť skraty, čo je nevyhnutné na dosiahnutie pokročilého presného čistenia'

3. Inovačné pokyny pre presné čistenie

Na riešenie týchto výziev WESEMIBAY 2025 zdôraznil tri kľúčové smery inovácie pre presné čistiace technológie – podporené údajmi z testovania na mieste a spätnou väzbou zákazníkov:

(1) Smer 1: Nekorózne receptúry pre kompatibilitu viacerých materiálov

Ochrana krehkých materiálov 4. generácie pri odstraňovaní zvyškov z polovodičov 3. generácie si vyžaduje neutrálne, neabrazívne čistiace roztoky. Napríklad čistiaci roztok technológie Shenzhen Yuanan bez korózie (pôvodne vyvinutý pre keramické aniloxové kotúče, ale overený pre polovodičové aplikácie) má pH 6,5 ± 0,5 – na interné testovacie údaje z laboratória Shenzhen Yuanan Technology. Toto neutrálne zloženie zabraňuje defektom Ga-O/Ga-N na doštičkách GaN a zároveň účinne odstraňuje spojivový vosk z SiC a antimonidov.

Testovacie údaje od domáceho výrobcu SiC doštičiek ukázali, že toto riešenie dosiahlo 99,9% odstránenie vosku na 8-palcových SiC doštičkách bez zistiteľnej povrchovej korózie. Okrem toho je produkt v súlade s nariadením EÚ REACH (ES) č. 1907/2006 a najnovším zoznamom kandidátskych látok vzbudzujúcich veľmi veľké obavy (SVHC) – celkovo 235 látok k októbru 2025 – ako aj so smernicami RoHS. Vďaka tomu je vhodný pre globálne dodávateľské reťazce polovodičov, ktoré sú rozhodujúce pre výrobcov APAC zameraných na európske a americké trhy.

Typ polovodičového materiálu	Výzva na čistenie jadra	Zodpovedajúce riešenie (Yuanan Chemtech)
3. generácia – SiC (8/12-palcový)	Zvyšky vosku a rovnomernosť medzi okrajom a stredom	Čistiaci prostriedok bez korózie (pH 6,5±0,5) a zloženie s nízkym povrchovým napätím
3. generácia - GaN	Chyby voľného miesta Ga-O/Ga-N	Neutrálna, neabrazívna čistiaca kvapalina
4. gen - antimonidy	Krehká kryštálová korózia	Jemný penetračný čistič (3-5 minút penetrácie)

(2) Smer 2: Vzorce s vysokou penetráciou pre rovnomernosť

Riešenie problémov s rovnomernosťou veľkých plátkov vyžaduje, aby čistiace kvapaliny prenikali rovnomerne cez povrch plátku – vrátane hrán a drážok. Čistiaci roztok technológie Shenzhen Yuanan využíva vzorec s nízkym povrchovým napätím (≤ 25 mN/m), ktorý dokáže preniknúť do dutín a hrán plátku v priebehu 3 až 5 minút (na interné testovacie údaje z laboratória Shenzhen Yuanan Technology). Tento výkon bol overený testovaním kompatibility s viackomorovými čistiacimi strojmi Han's Semiconductor.

Prípadová štúdia zákazníka z roku 2025 ukázala, že táto schopnosť prieniku znížila rozdiel zvyškov medzi okrajom a stredom 12-palcových doštičiek na menej ako 0,05 μm, čím sa zvýšila výťažnosť o 7 % v porovnaní s tradičnými čističmi.

Veľkosť oblátky	Bežný problém s čistením	Výhoda riešenia (v porovnaní s tradičnými čistiacimi prostriedkami)
8-palcový SiC	Nahromadenie okrajových zvyškov	99,9% miera odstránenia vosku a žiadna povrchová korózia
12-palcový SiC	>0,5 μm medzera medzi okrajom a stredom	Variácia rezíduí <0,05 μm a 7% zlepšenie výťažku

(3) Smer 3: Čistenie na mieste pre integráciu procesu

V súlade s trendmi zariadení od Xinkailai a Han's Semiconductor musia čistiace riešenia podporovať 'prevádzku na mieste bez rozoberania plátku'. Čistiaci roztok technológie Shenzhen Yuanan možno použiť ručne alebo poloautomaticky na mieste: aplikovaný priamo po rezaní laserom alebo leptaní, skracuje čas procesu o 30 % v porovnaní s 'čistením mimo miesta'.

Laboratórium výskumu a vývoja polovodičov 4. generácie v Shenzhene oznámilo, že táto schopnosť priamo na mieste „eliminuje poškodenie plátku počas prepravy a zaisťuje včasné čistenie, čo je dôležité pre rýchle testovanie materiálu“.

4. Výhľad do budúcnosti: Technológia čistenia polovodičov (2026 – 2030)

Na základe poznatkov z WESEMIBAY 2025 sa technológia čistenia polovodičov bude v priebehu nasledujúcich piatich rokov vyvíjať v troch kľúčových smeroch:

1. Čistota na úrovni atómov : Keď sa veľkosti tranzistorov zmenšujú na 2 nm a menej, čistenie bude musieť odstrániť častice menšie ako 10 nm, čo si vyžaduje inovácie v detekcii a odstraňovaní zvyškov nanometrov.

2. Ekologické receptúry : Globálne požiadavky ESG (Environmental, Social, Governance) (napr. stratégia EÚ pre trvalo udržateľné chemické látky) budú stimulovať dopyt po biologicky odbúrateľných čistiacich riešeniach s nízkym obsahom VOC (prchavé organické zlúčeniny).

3. Inteligentná integrácia : Čistiace systémy poháňané umelou inteligenciou sa stanú hlavným prúdom a upravia parametre v reálnom čase na základe údajov o materiáli plátku a zariadení, aby sa znížila ľudská chyba.

Pokiaľ ide o technológiu Shenzhen Yuanan Technology, budeme sa aj naďalej zameriavať na výskum a vývoj technológií na čistenie polovodičov 3./4. generácie – s plánmi uviesť na trh plne automatizované riešenie čistenia pre 12-palcové doštičky SiC v roku 2026. Naším cieľom je podporiť prechod globálneho polovodičového priemyslu na pokročilé materiály a zároveň zabezpečiť výnos, spoľahlivosť a súlad.

Akým výzvam pri čistení polovodičov 3./4. generácie čelí váš tím? Pre vaše špecifické polovodičové materiály, kontaktujte nás, aby ste si prispôsobili roztok na čistenie bez korózie a vyžiadali si bezplatnú vzorku.

---

Často kladené otázky (FAQ)

Otázka 1 : Prečo je presné čistenie kritické pre polovodiče 3./4. generácie (SiC/GaN/antimonidy)?

Odpoveď :  Antimonidy 3. generácie SiC/GaN a 4. generácie majú jedinečné materiálové zraniteľnosti: SiC je náchylný na povrchové defekty spôsobené drsnými rozpúšťadlami, zatiaľ čo krehké kryštálové štruktúry antimonidov ľahko korodujú. Tradičné čistiace prostriedky často zanechávajú zvyšky vosku (spôsobujú pokles výnosu) alebo poškodzujú povrchy (skracujú životnosť zariadenia). Presné čistenie to rieši vyvážením odstraňovania bez zvyškov (napr. 99,9 % odstránenie vosku na 8-palcovom SiC) a ochrany materiálu (neutrálne pH 6,5 ± 0,5 receptúry), ako to potvrdilo na WESEMIBAY 2025 informácie zo stánku National 3rd Gen Semiconductor Innovation Center.

Otázka 2 : Funguje váš čistiaci roztok bez korózie pre 8-palcové doštičky SiC aj antimonidové doštičky 4. generácie?

A : Áno. Naše riešenie je navrhnuté pre kompatibilitu viacerých materiálov – testované na bezpečné čistenie 8-palcových SiC (v súlade s 8+12-palcovými výrobnými trendmi CR Micro vo WESEMIBAY) a antimonidov 4. generácie (zodpovedajúce zameraniu výskumu a vývoja 4. generácie laboratória Shenzhen Pinghu). Podľa vlastných laboratórnych údajov preniká dutinami doštičiek za 3–5 minút (rýchlejšie ako priemery v priemysle 10–15 minút) a zabraňuje defektom Ga-O/Ga-N, vďaka čomu je vhodný pre sériovo vyrábané polovodiče 3. generácie aj pre vznikajúce polovodiče 4. generácie.

Otázka 3 : Ako vaše čistiace riešenie rieši problémy s jednotnosťou pre veľké 12-palcové doštičky?

Odpoveď : Veľké 12-palcové doštičky zápasia s rozdielmi v čistení okrajov a stredov (bolestivý bod, na ktorý upozornil Han's Semiconductor na WESEMIBAY 2025). Naše riešenie používa vzorec s nízkym povrchovým napätím (≤25 mN/m), aby sa zabezpečilo rovnomerné prenikanie cez celý plátok. Prípadová štúdia zákazníka z roku 2025 ukázala, že znižuje variácie rezíduí v strede okraja na < 0,05 μm, čo znižuje straty výnosu o 7 % v porovnaní s tradičnými dávkovacími čističmi. Tiež sa integruje s viackomorovými čistiacimi strojmi (ako je 4-komorový model Han's Semiconductor) pre bezproblémové výrobné pracovné postupy.

Q4 : Je váš čistiaci roztok v súlade s globálnymi normami (napr. EU REACH, RoHS) pre exportné trhy?

A : Absolútne. Na podporu výrobcov z APAC zameraných na európske a americké trhy (kľúčový trend WESEMIBAY 2025) naše riešenie spĺňa:

• Nariadenie EÚ REACH (ES) č. 1907/2006 (vrátane najnovšieho zoznamu 235 látok SVHC, aktualizovaného v októbri 2025);

• smernice RoHS (žiadne ťažké kovy alebo obmedzené VOC);

• SEMI priemyselné štandardy pre čistenie polovodičov.

Tento súlad bol kľúčovým cieľom diskusií so zámorskými kupujúcimi na exportných fórach WESEMIBAY 'Made in China'.

Otázka 5 : Ako zlepšuje čistenie na mieste účinnosť rezania ingotov SiC (podľa demonštrácie WESEMIBAY spoločnosti Han's Semiconductor)?

Odpoveď : Stroj na krájanie ingotov SiC od Han's Semiconductor (predvedený na WESEMIBAY) vyžaduje čistenie po krájaní bez demontáže, aby nedošlo k poškodeniu plátku. Naše riešenie umožňuje manuálne/poloautomatické použitie na mieste – aplikované priamo po krájaní, eliminuje potrebu prepravy plátkov do čistiacich zariadení mimo lokality. To skracuje čas procesu o 30 % (na spätnú väzbu laboratória výskumu a vývoja 4. generácie v Shenzhen) a znižuje chyby súvisiace s prepravou, čo je v súlade s trendom „integrovanej výroby“ spoločnosti WESEMIBAY.