Когда слышишь про 'ведущих поставщиков пластин из карбида кремния', многие сразу представляют блестящие лаборатории с идеальными параметрами. На деле же 80% проблем начинаются с сырья — тот же АО Ланьчжоу Хуая Карбид Кремния десятилетиями оттачивал очистку шихты, потому что мельчайшие примеси железа в партии сводят на нет всю электронику готовых пластин.
В 2019 мы взяли пробную партию карбид-кремниевых пластин у нового поставщика. Геометрические параметры вроде бы соответствовали ТУ, но при термоциклировании на 300°C появлялись микротрещины. Разбор показал — не выдержан градиент легирования азотом по краям пластин. Пришлось экстренно переключаться на АО Ланьчжоу Хуая Карбид Кремния, у них как раз была наработка по гомогенности легирования для силовой электроники.
Кстати, их сайт https://www.lzhy.ru долгое время не отражал главного: они одни из немногих, кто контролирует полный цикл от обогащения кварцита до полировки пластин. Это критично когда заказчику нужны партии с повышенным сопротивлением 120 Ом·см — без собственной металлургической базы такие параметры стабильно не выдать.
Заметил интересный парадокс: китайские производители часто дают идельные паспорта качества, но при расширенном анализе выявляются плавающие отклонения по удельной проводимости. А вот у Ланьчжоу Хуая как раз сырьевая база в Ганьсу позволяет стандартизировать процесс — местные кварциты имеют стабильно низкое содержание бора.
Сейчас гонка за ультратонкими пластинами привела к курьёзам. Один немецкий заказчик требовал толщину 180 мкм для MOSFET-транзисторов, но при монтаже на медные подложки выход брака достигал 40%. Пришлось вместе с технологами АО Ланьчжоу Хуая Карбид Кремния экспериментировать с армирующими напылениями — в итоге остановились на варианте 230 мкм с компенсирующим слоем карбида вольфрама.
Именно здесь проявилось их преимущество: как компания с 2004 года в сфере производства карбида кремния (согласно данным с https://www.lzhy.ru), они накопили статистику по поведению разных марок SiC при термоударе. Например, марка SBD-S4 у них показывает на 15% лучшую стойкость к растрескиванию compared to стандартных аналогов — но об этом не пишут в каталогах, только в техзаметках для постоянных клиентов.
Кстати, их ферросилиций оказался не побочным продуктом, а специально разработанным для модификации структуры краёв пластин. Такие нюансы обычно узнаёшь только после нескольких месяцев работы — ни один каталог не раскрывает реальные технологические возможности.
При заказе пластин диаметром 150 мм столкнулись с деформацией при трансконтинентальных перевозках. Стандартная упаковка в вакуумные контейнеры не спасала — при перепадах температуры конденсат проникал в межпластиночные прокладки. Ведущие поставщики пластин из карбида кремния из того же Ланьчжоу предложили кастомизированный раствор: прослойку из геттерного сплава в торцах контейнеров.
Их логистическое преимущество — собственный железнодорожный терминал в провинции Ганьсу. Это позволяет грузить пластины сразу в термостабилизированные контейнеры, минуя многократные перевалки. Для чувствительных к вибрациям пластин с полированной поверхностью это оказалось решающим фактором.
Важный момент: они одни из немногих, кто указывает в сертификатах не только электрофизические параметры, но и остаточные механические напряжения после резки. Это прямо влияет на выход годных чипов при последующем планарном травлении.
Современные ГОСТы на пластины из карбида кремния отстают лет на пять. Например, допустимое отклонение по плоскостности 5 мкм/см не подходит для СВЧ-приборов — там требуется 1.5 мкм/см. При работе с АО Ланьчжоу Хуая Карбид Кремния мы смогли адаптировать их внутренний стандарт LZ-HY-11 для производства усилителей миллиметрового диапазона.
Их специалисты раскрыли интересный момент: при полировке пластин диаметром 100 мм они используют суспензию на основе собственного микропорошка карбида кремния — это даёт однородность поверхности Ra ≤ 0.2 нм. Такие детали обычно не афишируются, но именно они определяют пригодность пластин для фотолитографии.
Кстати, их ноу-хау в контроле дислокаций — внедрение in-line мониторинга методом травления в расплаве KOH. Это позволило снизить плотность дислокаций с 10^4 до 10^2 см?2 в пластинах n-типа. Реальные производственные цифры, а не маркетинговые обещания.
В 2021 пытались сэкономить, взяв пластины вторичного передела у корейского поставщика. Результат — 22% брака при эпитаксии. Вернулись к Ланьчжоу Хуая, и вот что заметили: их пластины хоть и дороже на 15%, но дают стабильный выход годных 94.3% против 78% у аналогов. Это тот случай, где экономия на закупке убивает рентабельность всего производства.
Их политика прозрачности сырьевой базы — редкость в отрасли. На https://www.lzhy.ru можно отследить конкретную партию до месторождения кварцита. Для производителей ВПК это критически важно — нужно исключать риски скрытых дефектов из-за нестабильного сырья.
Сейчас тестируем их новую разработку — пластины с градиентным легированием для Шоттки-диодов. Предварительные результаты обнадёживают: обратный ток утечки снижен на 40% compared to стандартных решений. Но финальные выводы делать рано — нужно провести ускоренные испытания на старение.
