2025 WESEMIBAY Insights: Тенденції напівпровідників 3-го/4-го поколінь і точне очищення

вступ

2nd Bay Area Semiconductor Industry Ecology Expo (WESEMIBAY 2025) відбулася в Shenzhen Convention and Exhibition Center (Futian) з 15 по 17 жовтня 2025 року. Виставка охоплювала понад 60 000 квадратних метрів і залучила понад 600 провідних підприємств та установ із 20+ країн, прийнявши понад 60 000 відвідувачів. професійні відвідувачі. Під лозунгом 'Напівпровідники дають змогу майбутньому, інновації будують екологію' виникли дві трансформаційні тенденції: прискорене масове виробництво напівпровідників 3-го покоління (SiC/GaN) і перехід матеріалів 4-го покоління (антимонід галію, антимонід індію) від досліджень і розробок до перевірки застосування.

Однак ці досягнення створюють важливу, але недостатньо розглянуту проблему: традиційним процесам очищення важко збалансувати «видалення залишків» і «захист матеріалу». Наприклад, жорсткі розчинники часто роз’їдають напівпровідники 4-го покоління, тоді як неповне видалення воску з’єднання на 8-дюймових пластинах SiC безпосередньо знижує продуктивність. У цій статті аналізуються ключові галузеві тенденції WESEMIBAY 2025, досліджується, як технології прецизійного очищення вирішують ці больові точки, а також інтегрується інформація про виставку на місці та дані технічної перевірки.

1. Ключові тренди, оприлюднені на WESEMIBAY 2025

(1) Тенденція 1: 8-дюймові пластини SiC/GaN переходять у критичну фазу масового виробництва

WESEMIBAY 2025 чітко сигналізував про перехід у напівпровідниках третього покоління від «6-дюймового домінування» до «8-дюймового масштабу». Національний центр технологічних інновацій широкозонних напівпровідників (Шеньчжень) продемонстрував на виставці свою пілотну 8-дюймову платформу SiC/GaN, а в матеріалах стенду зазначено: «Слід уникати вологої обробки». галій-кисень (Ga-O) і галій-азот (Ga-N) дефекти вакансій для забезпечення надійності пристрою' — заява, яка прямо підкреслює потребу в більш м’яких і точних рішеннях для очищення.

CR Micro (China Resources Microelectronics) додатково підтвердила цю тенденцію, демонструючи 8-дюймові пластини з написом: «Ми пропонуємо послуги з виробництва 8+12-дюймових пластин, зосереджуючись на енергетичних пристроях для нових енерготранспортних засобів». Згідно з галузевими прогнозами на 2025 рік , світовий ринок SiC-пластин спостерігатиме значне зростання, причому поставки 8-дюймових пластин становитимуть понад 30% від загального обсягу — подвоївшись з 15% у 2024 році. Це зростання узгоджується з динамікою галузі, наприклад Wolfspeed і Infineon, які прискорюють розширення ємності на 8 дюймів.

Перехід до більших пластин створює основну вимогу: рівномірне очищення по всій поверхні пластини. Відповідно до технічних обговорень на місці з інженерами стенду CR Micro, 'Різниця залишків лише в 0,1 мкм між краєм і центром 8-12-дюймових пластин може зменшити вихід на 5-8%'

(2) Тенденція 2: Напівпровідники 4-го покоління переходять від досліджень і розробок до тестування програм

У той час як напівпровідники 3-го покоління залишаються основою поточного виробництва, матеріали 4-го покоління стали «прихованою родзинкою» на WESEMIBAY 2025. Національний центр технологічних інновацій для широкозонних напівпровідників (Шеньчжень) чітко вказав «антимонідні пристрої» та «епітаксію оксиду галію» як ключові пріоритети науково-дослідних робіт. Розділ 'Матеріали та пристрої 4-го покоління'. Експерти Бута пояснили: «Антимоніди чудово працюють у малопотужних високочастотних програмах для аерокосмічної галузі та 6G, але їх крихка кристалічна структура робить їх дуже чутливими до корозії розчинниками».

Лабораторія Shenzhen Pinghu підтвердила це, представивши 8-дюймові низьковольтні пластини GaN на основі кремнію, на етикетках яких зазначено: «Майбутня обробка пластин 4-го покоління вимагатиме «захисних очисних розчинів», які видаляють склеювальний віск, не пошкоджуючи матеріали з надширокою забороненою зоною». Ця вимога узгоджується з галузевими прогнозами на 2025 рік , які передбачають значні обсяги. щорічне зростання попиту на тестування на напівпровідникові матеріали 4-го покоління, зумовлене потребами секторів спеціальної електроніки.

(3) Тенденція 3: Процеси очищення повинні узгоджуватися з передовим інноваційним обладнанням

Інновації в обладнанні для виробництва напівпровідників на виставці WESEMIBAY 2025 підкреслили потребу в «інтегрованих рішеннях для очищення». Xinkailai (провідний вітчизняний виробник обладнання) показав на своєму стенді рекламне відео, у якому говорилося: «Згідно з технічними демонстраційними даними в рекламному відео на стенді Xinkailai, нанорозмірні залишки після високорівномірного травлення для транзисторів малого розміру може підвищити опір металевої лінії на 10-15%.' У відео також підкреслюється, що очищення має бути синхронізовано з травленням і осадженням тонкої плівки, щоб уникнути перехресного забруднення.

Компанія Han's Semiconductor ще більше підтвердила цю тенденцію, представивши свою «інтегровану машину для лазерного нарізання та розрідження зливків SiC». Згідно з технічними специфікаціями, зазначеними на обладнанні Han's Semiconductor, машина «вимагає очищення на місці після нарізки, без розбирання пластин, щоб підвищити ефективність». Її стандартна машина для очищення — оснащена до 4 очисних камер — була розроблена для «Адаптація до 2-12-дюймових пластин і забезпечення рівномірного видалення залишків», за словами персоналу стенду.

Ці розробки підтверджують чітку тенденцію: очищення більше не є самостійним кроком, а основним компонентом інтегрованих процесів виробництва напівпровідників.

2. 3 проблеми з очищенням серцевини у виробництві напівпровідників

У поєднанні з обговореннями з виробниками чіпів і постачальниками обладнання на виставці вищевказані тенденції перетворюються на три нагальні проблеми очищення:

(1) Завдання 1: сумісність із різними матеріалами

SiC/GaN 3-го покоління та антимоніди 4-го покоління мають значно різну хімічну стабільність. Розчинник, ефективний для SiC, може травити антимоніди, тоді як м’який розчин антимонідів часто залишає залишки воску на SiC. Інженери Національного інноваційного центру напівпровідників 3-го покоління поділилися: 'Ми бачили випадки, коли загальні очисники викликали дефекти Ga-O на пластинах GaN, скорочуючи термін служби пристрою на 30%'

Рекламне відео Xinkailai також підтвердило цю проблему — невидалені залишки після травлення можуть поставити під загрозу якість подальшого осадження тонкої плівки, що призведе до вищого опору поверхні поверхні.

(2) Завдання 2: однорідність очищення для вафель великого розміру

Коли 8-12-дюймові пластини стають масовими, рівномірність очищення стала критично важливим фактором продуктивності. Згідно з даними технічного обговорення на місці з інженерами стенду CR Micro, 'Різниця очищення в 0,5 мкм між краєм і центром 12-дюймових пластин може зменшити врожайність на 8-10%.' Команда обладнання для очищення в Han's Semiconductor зазначила, що традиційним системам періодичного очищення важко підтримувати стабільний тиск і концентрацію хімікатів на великих поверхнях пластин, що часто призводить до «надлишкового очищення на поверхні». краї та зайві залишки в центрі.'

(3) Завдання 3: точне очищення для вдосконаленого пакування

У зоні Chiplet & Advanced Packaging Zone (організована компанією SiChip Technology) були представлені чіпи 2,5D/3D. Відповідно до етикеток на експонатах у зоні чіплетів SiChip, «вузькі проміжки між неоднорідними матрицями (завбільшки 5 мкм) уловлюють склеювальний віск, якого не можуть досягти традиційні розчини для чищення, що негативно впливає на продуктивність з’єднань». Інженери SiChip додали: «Залишки в структурах із наскрізним кремнієвим проходом (TSV) можуть спричинити коротке замикання, що робить точне очищення необхідним для просунутих пристроїв». упаковка.'

3. Напрямки інновацій для точного очищення

Щоб вирішити ці проблеми, WESEMIBAY 2025 виділив три ключові напрями інновацій для технологій точного очищення, підкріплені даними тестування на місці та відгуками клієнтів:

(1) Напрямок 1: Формули, що не піддаються корозії, для сумісності з різними матеріалами

Для захисту крихких матеріалів 4-го покоління та видалення залишків із напівпровідників 3-го покоління потрібні нейтральні, неабразивні миючі засоби. Наприклад, антикорозійний очисний розчин Shenzhen Yuanan Technology (спочатку розроблений для керамічних анілоксових валків, але перевірений для застосування в напівпровідниках) має рН 6,5±0,5—за даними власних випробувань лабораторії Shenzhen Yuanan Technology. Ця нейтральна формула дозволяє уникнути дефектів Ga-O/Ga-N на пластинах GaN, одночасно ефективно видаляючи сполучний віск із SiC та антимонідів.

Дані тестування вітчизняного виробника кремнієвих карбідних пластин показали, що це рішення забезпечило 99,9% видалення парафіну на 8-дюймових кремнієвих карбідних пластинах без видимої корозії поверхні. Крім того, продукт відповідає Регламенту ЄС REACH (ЄС) № 1907/2006 і останньому списку потенційних речовин, що викликають серйозне занепокоєння (SVHC) — загалом 235 речовин станом на жовтень 2025 року — а також директивам RoHS. Це робить його придатним для глобальних ланцюгів постачання напівпровідників, що має вирішальне значення для виробників Азіатсько-Тихоокеанського регіону, орієнтованих на ринки Європи та Америки.

Тип напівпровідникового матеріалу	Виклик очищення ядра	Відповідне рішення (Yuanan Chemtech)
3-е покоління - SiC (8/12 дюймів)	Залишки воску та однорідність по центру	Очисник, що не піддається корозії (рН 6,5±0,5) і формула з низьким поверхневим натягом
3-е покоління - GaN	Вакансійні дефекти Ga-O/Ga-N	Нейтральна, неабразивна миюча рідина
4-е покоління - Антимоніди	Крихка кристалічна корозія	Ніжний проникаючий очищувач (3-5 хвилин проникнення)

(2) Напрямок 2: Формули високого проникнення для однорідності

Вирішення проблем однорідності для великих пластин вимагає, щоб миючі рідини рівномірно проникали по поверхні пластини, включаючи краї та канавки. Розчин для чищення Shenzhen Yuanan Technology використовує формулу низького поверхневого натягу (≤25 мН/м), яка може проникати в порожнини та краї пластин протягом 3-5 хвилин (за даними власних випробувань лабораторії Shenzhen Yuanan Technology). Ця продуктивність була підтверджена тестуванням на сумісність із багатокамерними очисними машинами Han's Semiconductor.

Дослідження клієнта 2025 року показало, що ця здатність проникнення зменшила різницю залишків між краєм і центром 12-дюймових пластин до менше ніж 0,05 мкм, підвищивши продуктивність на 7% порівняно з традиційними очисниками.

Розмір вафель	Поширена проблема очищення	Перевага рішення (порівняно з традиційними очисниками)
8-дюймовий SiC	Накопичення країв	99,9% видалення воску та відсутність корозії поверхні
12-дюймовий SiC	Зазор між краєм і центром >0,5 мкм	Варіації залишків <0,05 мкм і підвищення врожайності на 7%.

(3) Напрямок 3: Очищення на місці для інтеграції процесу

У відповідності з тенденціями обладнання від Xinkailai і Han's Semiconductor, розчини для очищення повинні підтримувати «роботу на місці без розбирання пластини». Розчин для очищення від Shenzhen Yuanan Technology можна використовувати на місці вручну або напівавтоматично: наноситься безпосередньо після лазерного нарізання або травлення, це скорочує час процесу на 30% порівняно з «очищенням поза місцем».

Лабораторія досліджень і розробок 4-го покоління напівпровідників у Шеньчжені повідомила, що ця можливість «усуває пошкодження пластин під час транспортування та забезпечує своєчасне очищення — критично важливе для швидкого тестування матеріалів».

4. Майбутнє: технологія очищення напівпровідників (2026-2030)

На основі висновків WESEMIBAY 2025 технологія очищення напівпровідників розвиватиметься в трьох основних напрямках протягом наступних п’яти років:

1. Чистота на атомарному рівні : Оскільки розміри транзисторів зменшуються до 2 нм і менше, очищення потребуватиме видалення частинок розміром менше 10 нм, що вимагає інновацій у нанорозмірному виявленні та видаленні залишків.

2. Екологічно чисті формули : Глобальні вимоги ESG (екологічні, соціальні, врядування) (наприклад, Стратегія сталого використання хімікатів ЄС) стимулюватимуть попит на біологічно розкладані миючі засоби з низьким вмістом летючих органічних сполук (VOC).

3. Розумна інтеграція : системи очищення на основі штучного інтелекту стануть основними, регулюючи параметри в режимі реального часу на основі даних про матеріал пластин і обладнання, щоб зменшити помилки людини.

Для Shenzhen Yuanan Technology ми продовжуватимемо зосереджуватися на дослідженнях і розробках технологій очищення напівпровідників 3-го та 4-го поколінь — у 2026 році плануємо запустити повністю автоматизоване рішення для очищення 12-дюймових пластин SiC. Наша мета — підтримати перехід світової напівпровідникової промисловості на передові матеріали, забезпечуючи продуктивність, надійність і відповідність вимогам.

З якими проблемами очищення напівпровідників 3-го/4-го покоління стикається ваша команда? Для ваших конкретних напівпровідникових матеріалів, зв’яжіться з нами, щоб налаштувати розчин для чищення, що не піддається корозії, і запросіть безкоштовний зразок.

---

Часті запитання (FAQ)

Q1 : Чому точне очищення є критичним для напівпровідників 3-го/4-го покоління (SiC/GaN/антимоніди)?

Відповідь :  SiC/GaN 3-го покоління та антимоніди 4-го покоління мають унікальні вразливі матеріали: SiC схильний до дефектів поверхні під дією агресивних розчинників, тоді як тендітні кристалічні структури антимонідів легко піддаються корозії. Традиційні очисники часто залишають залишки воску (спричиняючи падіння продуктивності) або пошкоджуючи поверхні (скорочуючи термін служби пристрою). Точне очищення вирішує цю проблему шляхом збалансованого видалення без залишків (наприклад, 99,9% видалення воску на 8-дюймовому SiC) і захисту матеріалу (формули нейтрального рН 6,5±0,5), як підтверджено на WESEMIBAY 2025 на стенді National 3rd Gen Semiconductor Innovation Center.

Питання 2 : Чи працює ваш антикорозійний очисний розчин як для 8-дюймових кремнієвих карбідних пластин, так і для антимонідних пластин 4-го покоління?

A : Так. Наше рішення розроблено для сумісності з багатьма матеріалами — перевірено для безпечного очищення 8-дюймового SiC (відповідає тенденціям виробництва CR Micro 8+12 дюймів у WESEMIBAY) і антимонідів 4-го покоління (відповідає науково-дослідній діяльності лабораторії Shenzhen Pinghu Laboratory 4-го покоління). Згідно з даними власної лабораторії, він проникає в порожнини пластини за 3–5 хвилин (швидше, ніж у середньому в промисловості 10–15 хвилин) і уникає дефектів Ga-O/Ga-N, що робить його придатним як для масового виробництва напівпровідників 3-го покоління, так і для нових напівпровідників 4-го покоління.

Q3 : Як ваш очисний розчин вирішує проблеми однорідності для великих 12-дюймових пластин?

Відповідь : Великі 12-дюймові пластини борються з відмінностями в очищенні по центру (болючу точку підкреслив Han's Semiconductor на WESEMIBAY 2025). У нашому рішенні використовується формула низького поверхневого натягу (≤25 мН/м), щоб забезпечити рівномірне проникнення по всій пластині. Дослідження клієнта 2025 року показало, що він зменшує коливання залишків у центрі краю до <0,05 мкм, скорочуючи втрати продуктивності на 7% порівняно з традиційними очисниками порційного циклу. Він також інтегрується з багатокамерними очисними машинами (наприклад, 4-камерна модель Han's Semiconductor) для безперебійного виробничого процесу.

Q4 : Чи відповідає ваше очисне рішення світовим стандартам (наприклад, EU REACH, RoHS) для експортних ринків?

В : Абсолютно. Щоб підтримати виробників Азіатсько-Тихоокеанського регіону, орієнтованих на європейські та американські ринки (ключова тенденція WESEMIBAY 2025), наше рішення відповідає:

• Регламент ЄС REACH (ЄС) № 1907/2006 (включно з останнім списком SVHC із 235 речовин, оновленим у жовтні 2025 р.);

• Директиви RoHS (без важких металів або обмежених ЛОС);

• Галузеві стандарти SEMI для очищення напівпровідників.

Ця відповідність була ключовою темою в обговореннях із закордонними покупцями на експортних форумах WESEMIBAY 'Made in China'.

Q5 : Як очищення на місці покращує ефективність нарізання зливків SiC (згідно з демонстрацією WESEMIBAY компанії Han's Semiconductor)?

Відповідь : Машина для нарізання зливків SiC компанії Han's Semiconductor (демонструється на WESEMIBAY) потребує очищення після нарізки без розбирання, щоб уникнути пошкодження пластин. Наше рішення забезпечує ручне/напівавтоматичне використання на місці — застосовуючи безпосередньо після нарізки, воно усуває потребу транспортувати вафлі до очисних установок за межами підприємства. Це скорочує час процесу на 30% (згідно з відгуками науково-дослідної лабораторії 4-го покоління в Шеньчжені) і зменшує кількість дефектів, пов’язаних з транспортуванням, відповідно до тенденції «інтегрованого виробництва» обладнання WESEMIBAY.