Перспективы рынка эпитаксиального и MOCVD‑оборудования

Перспективы рынка эпитаксиального и MOCVD‑оборудования

Выпуск 6 (6705) от 26 марта 2020 г.
РУБРИКА: ОБОРУДОВАНИЕ

Эпитаксия – ​один из базовых процессов изготовления полупроводниковых приборов и ИС. Технология заключается в ориентированном наращивании одного кристаллического материала поверх другого при относительно низких температурах и позволяет формировать структуры, обладающие более широкими возможностями, чем «чистый» кремний. Оборудование для эпитаксии, в частности MOCVD-системы, используется как при дальнейшем масштабировании ИС (тенденция «Больше Мура»), так и при формировании 2,5/3D-приборов (тенденция «Больше, чем Мур»).

Мировой рынок оборудования заводов по обработке пластин в 2020 г. будет демонстрировать признаки умеренного оздоровления после спада продаж в 2019 г. На 2021 г. Международная организация поставщиков оборудования и материалов для полупроводниковой промышленности (SEMI) прогнозирует увеличение темпов роста продаж.

В целом продажи оборудования в 2020 г. вырастут на 3% и достигнут 57,8 млрд долл. Правда, в I полугодии 2020 г. по сравнению со II полугодием 2019 г. ожидается 18%-ное снижение продаж, но во II полугодии 2020 г. начнется оживление конъюнктуры рынка, что позволяет ожидать скромного роста за год в целом.

Вспышка коронавируса (COVID‑19) привела к коррекции расходов на оборудование заводов по обработке пластин в КНР на 2020 г. Но несмотря на это затраты на оборудование в Поднебесной вырастут примерно на 5% (до 12 млрд долл.), а в 2021 г. еще на 22% (до 15 млрд долл.). Основными покупателями оборудования станут южнокорейские и китайские корпорации (Samsung и SK Hynix, с одной стороны, SMIC и YMTC – ​с другой) [1].

В целом на эпитаксиальное оборудование проходится 2–3% объема продаж всего оборудования для производства полупроводниковых приборов. Однако, по оценкам отраслевых специалистов, его доля в ближайшие годы существенно вырастет.

Самый крупный сектор эпитаксиального оборудования – ​системы химического осаждения из паровой фазы (ХОПФ) методом разложения металлоорганических соединений (metal-organic chemical vapor deposition, MOCVD).


Общие перспективы рынка эпитаксиального оборудования

По данным исследовательской группы Yole Développement, продажи оборудования для выращивания эпитаксиальных структур в 2019 г. составили 990 млн долл. В 2025 г., как ожидается, этот показатель превысит 6 млрд долл. (рис. 1). Эпитаксиальное оборудование соответствует концепции развития полупроводниковой промышленности «Больше, чем Мур», направленной на достижение больших результатов и в более широком диапазоне, чем изложено в т. н. «законе Мура» (удвоение числа транзисторов на кристалле каждые 1,5–2 года без увеличения удельной стоимости функции для конечного потребителя). Эта концепция характеризуется использованием 2,5- и 3-мерных архитектур, позволяющих существенно наращивать функциональность, сокращать занимаемое пространство и потребляемую мощность, а также перспективных материалов и приборных структур.



Источник: Yole Développement

Рисунок 1. Структура рынка эпитаксиального оборудования по конечному применению (2019 г. – факт, 2020–2025 гг. – прогноз)

* MBE (molecular beam epitaxy) – молекулярно-пучковая эпитаксия.


С технической точки зрения большая часть оборудования эпитаксии представлена технологией MOCVD, предназначенной для полупроводниковых соединений типа АIIIВV, таких как GaAs и GaN. Второе по популярности – ​высокотемпературное химическое осаждение из паровой фазы (HT CVD). Эта технология применяется главным образом в случае формирования приборов на основе кремния или SiC. Третья основная технология – ​молекулярно-пучковая эпитаксия.

В полупроводниковой промышленности при формировании структур полупроводниковых приборов традиционно доминируют кремниевые подложки – ​на сегодняшний день на них приходится более 80%. При этом изготовители, придерживающиеся подхода «Больше, чем Мур», все активнее применяют альтернативные подложки, такие как GaAs, GaN, SiC и InP. Действительно, наряду с ужесточением требований к подложкам и изготовляемым на их основе приборам появляются новые области применения, в которых кремниевые решения не способны обеспечить ожидаемую производительность. Соответственно, производители и разработчики полупроводниковых приборов все больше внимания уделяют инновационным материалам.

Наиболее значительную долю рынка эпитаксии после кремниевых подложек занимают GaN-подложки – ​за счет спроса со стороны производителей традиционных СИД. Однако в настоящее время индустрия СИД, работающих в видимой области спектра, в целом диверсифицирует свою деятельность за счет более специализированных УФ- и ИК-СИД, изготовляемых на GaAs-подложках. Кроме того, производители разрабатывают новые типы СИД, обеспечивающие создание новых видов потребительских дисплеев, таких как миниСИД и микроСИД. Корпорация Apple начнет применять их в старших моделях смарт-часов с 2021 г. В лучшем случае микроСИД могут также распространиться на смартфоны, что, безусловно, изменит рынок эпитаксиальных пластин.

С другой стороны, материалы с широкой запрещенной зоной (wide band gap, WBG), такие как SiC-подложки, нашли применение на рынке силовой электроники. Здесь снижение энергопотребления требуется для электрифицированных транспортных средств, возобновляемых источников энергии, приводов двигателей и некоторых приложений электропитания. Несмотря на высокую рыночную цену SiC, подобные подложки представляют собой устойчивый актив для высоковольтных применений и, таким образом, рассматриваются в качестве технологического выбора для некоторых МОП-транзисторов и диодов. В перспективе ожидается увеличение доли фотонных приборов – ​полупроводниковых лазеров (лазерных диодов), таких как VCSEL, работающих в ИК-области спектра и обычно формируемых на GaAs-подложках. Кроме того, GaAs особенно выгоден для радиочастотных изделий, таких как малые соты – ​как для суб‑6-ГГц-диапазона, так и для первых малых сот миллиметрового диапазона (28–39 ГГц). Таким образом, с переходом мобильной телефонии от поколения 4G к поколению 5G ожидается, что GaAs станет основной технологией для суб‑6-ГГц вместо КМОП. Это единственная технология, способная удовлетворить возрастающие требования к уровню мощности и линейности, предъявляемые в результате сокращения площади антенны на плате, а также объединения несущих частот и распространения технологии MIMO.

Выбор правильной технологии подложки будет сильно зависеть от технических характеристик, связанных с требованиями к устройству, и от стоимости. На сегодняшний день рынок оборудования для эпитаксии растет в основном за счет СИД и мощных полупроводниковых приборов.

Массовые субсидии в КНР привели к чрезмерному наращиванию производственных мощностей по изготовлению СИД. Рынок MOCVD в настоящее время находится в ситуации значительного избытка мощностей для производства GaN-СИД по сравнению с тем, что фактически производится. Инвестиции в сектор MOCVD особенно трудно прогнозировать в ближайшие несколько лет – ​они могут меняться из года в год. Ситуация может быть переломлена, если будут введены жесткие государственные ограничения на наращивание мощностей по обработке GaN-пластин основными производителями СИД.

Тем не менее, учитывая последние конкурентные тенденции в КНР, рынки средств общего освещения и подсветки стали массовыми. При этом требования к эпитаксии микроСИД с точки зрения дефектов и однородности более жесткие, чем к традиционным СИД. Существуют заслуживающие доверия маршрутные карты улучшения инструментальных средств и оборудования, позволяющие добиться плотности дефектов приблизительно 0,1/см2 или меньше (для дефектов размером более 1 мкм). По сравнению с традиционным производством СИД необходимы более жесткие условия эксплуатации чистых комнат (включая автоматизацию и очистку пластин). Это особенно верно для самых маленьких кристаллов, менее 10 мкм, для которых будут характерны и катастрофические дефекты (killer defects) меньшего размера. В то же время лазерные диоды можно рассматривать как дополнительную возможность обеспечения быстрого роста, поскольку индустрия потребительских товаров массово использует лазеры с торцевым излучением (edge-emitting laser, EEL) и VCSEL.

В отличие от вышеперечисленного, индустрия MEMS на рынке оборудования для эпитаксии в целом занимает небольшие ниши, поскольку ее производственные мощности очень прочно устоялись.

На рынок MOCVD-реакторов может оказать воздействие возможный технологический переход к молекулярно-пучковой эпитаксии при изготовлении приборов на основе сложных полупроводниковых соединений, таких как лазерные диоды, VCSEL и микроСИД. Действительно, технология MBE способна обеспечить большие преимущества с точки зрения выхода годных и воспроизводимости не только для VCSEL, но также и для высокочастотных радиоприменений 5G. В случае мощных SiC-приборов производители MOCVD-оборудования пытаются разработать новые технологии для решения проблем рынка SiC-приборов, для изготовления которых в основном используется HT CVD [2].


Ситуация на рынке MOCVD-оборудования

Несмотря на наличие многочисленных факторов роста, рынок MOCVD-оборудования демонстрирует разнонаправленные тенденции. После произошедшего в 2019 г. падения продаж до 465 млн долл. в 2020-м ожидается новое сокращение рынка – ​до 445 млн долл. По данным корпорации Gartner, это произойдет несмотря на начинающееся улучшение конъюнктуры рынка. Самыми быстрорастущими сегментами MOCVD-оборудования по конечному применению в настоящее время являются силовая электроника, VCSEL и родственные товары. Продажи такого оборудования оцениваются в пределах от 200 млн до 250 млн долл. Точно определить потенциал продаж сложно, так как промышленность все еще использует ранее накопленные товарно-материальные запасы.

Относительно недавно самые большие закупки MOCVD-оборудования осуществлялись производителями СИД, но сейчас этот сегмент переживает трудные времена, поэтому поставщики оборудования сосредотачивают свои усилия на других рынках. Например, наблюдается бум в секторе VCSEL для идентификации по лицу (наиболее востребовано в смартфонах). Еще одним потенциально перспективным направлением стали миниСИД и микроСИД. Последние предназначены для дисплеев следующего поколения и представляют собой уменьшенные версии современных СИД. Кроме того, MOCVD-оборудование позволяет изготавливать мощные полупроводниковые приборы и радиоприборы на основе GaN.

Несколько производителей оборудования разрабатывают или осваивают новые типы MOCVD-оборудования, надеясь воспользоваться ростом продаж полупроводниковых приборов, при изготовлении которых необходимо применять данную технологию. Конкуренция между крупнейшими поставщиками соответствующего оборудования, фирмами Aixtron, AMEC и Veeco, обостряется.

MOCVD-оборудование – ​одна из ключевых систем, используемых при производстве полупроводниковых лазеров (лазерных диодов), СИД, оптоэлектронных компонентов, мощных полупроводниковых приборов и радиоприборов, солнечных элементов. Обычно MOCVD-системы осаждают на формируемые приборы тонкие монокристаллические слои сложных полупроводниковых материалов типа АIIIВV, таких как фосфид индия (InP), арсенид галлия (GaAs) и нитрид галлия (GaN).


Что такое MOCVD?

Технология MOCVD была изобретена компанией North American Aviation (ныне корпорация Rockwell) в 1968 г. Первые инструментальные средства MOCVD были созданы силами специалистов фирмы и использовались для выращивания на подложках материалов типа АIIIВV. Коммерческие MOCVD-системы появились в 1980-х гг. Далее технология MOCVD эволюционировала и стала одной из нескольких технологий осаждения пленок.

Существует несколько типов инструментальных средств для нанесения покрытий, и каждый из них предназначен для различных применений. В течение многих лет производители ИС использовали химическое осаждение из паровой фазы (ХОПФ) для производства логических приборов и схем памяти. При ХОПФ-процессе газообразные химические вещества-предшественники (прекурсоры) поступают в технологическую камеру, где находится кремниевая пластина. Эти прекурсоры реагируют на поверхности пластины, образуя желаемую пленку вместе с побочными продуктами, которые удаляются из камеры. Еще одна технология, позволяющая формировать на поверхностях тонкие пленки, – ​физическое осаждение из паровой фазы (ФОПФ). Последняя по времени разработки технология – ​атомарно-слоевое осаждение (ALD), позволяющая за один этап формировать слои, по толщине близкие к атомарным.

MOCVD отличается от вышеперечисленных технологий и, пожалуй, не так хорошо известна. Как и в случае с ХОПФ, здесь используется реактор с источником газа, но в качестве газа применяются пары металлоорганических соединений. Примечательно, что и для ХОПФ-, и для MOCVD-технологии может быть использован один и тот же реактор.

MOCVD используется для осаждения пленок материалов типа АIIIВV. Основные материальные системы, выращиваемые с ее помощью, относятся к двум классам. Первый класс – ​материалы на основе нитрида галлия: «GaN-на-cапфире», «GaN-на-SiC» и «GaN-на-кремнии» для силовой электроники. Ко второму классу относятся соединения мышьяка и фосфора, например, GaAs и InP. Они используются при производстве полупроводниковых лазеров – ​как VCSEL, так и EEL. Что касается миниСИД и микроСИД, то для их изготовления применяются материалы обоих классов: так, СИД красного свечения формируются на основе AsP, а СИД сине-зеленого свечения – ​на GaN.

У каждого поставщика MOCVD-обору-дования имеется свой способ активизации процесса выращивания эпитаксиальных структур. Например, в MOCVD-установках фирмы Aixtron используется горизонтальный ламинарный газовый поток, а в системах фирмы Veeco применяется метод под названием TurboDisc – ​сочетание вертикального ламинарного газового потока и диска, вращающегося в вакууме с высокой скоростью. Утверждается, что таким образом обеспечивается эпитаксиальное выращивание структур с хорошей воспроизводимостью.

Последняя система фирмы Veeco – ​платформа Lumina MOCVD – ​включает две модели, используемые для формирования EEL и VCSEL, а также миниСИД и микроСИД. Эти инструментальные средства способны осаждать AsP эпитаксиальные слои на пластины диаметром до 150 мм. На одной платформе возможно изготавливать полупроводниковые приборы для нескольких применений. Конкурент Veeco, фирма Aixtron, работает над созданием аналогичной системы.


СИД: от больших к крошечным

Первый СИД, излучающий в видимой области спектра, разработала в 1962 г. корпорация General Electric, используя один из ранних эпитаксиальных процессов. Позже для изготовления СИД начали применять MOCVD. СИД – ​это диоды с p–n переходом, преобразующие электрическую энергию в свет; они могут быть монохромными и многоцветными. Один из популярных типов – ​RGB-СИД (красный, зеленый, синий). Светодиоды используются для задней подсветки ЖК-дисплеев, в рекламных щитах, бытовой электронике и системах твердотельного освещения. Процесс их изготовления начинается с подложки из сапфира или SiC, на которую при помощи MOCVD осаждается GaN. Затем структура проходит ряд этапов формирования рисунка, осаждения и травления.

СИД-лампы привлекательны тем, что потреб-ляют меньше энергии по сравнению с традиционными лампами накаливания. Большой всплеск спроса на СИД произошел в 2000‑х гг., в ходе стремительного развития рынка твердотельного освещения. В тот период правительство КНР предоставило национальным производителям крупные субсидии на покупку инструментальных средств MOCVD, в результате множество китайских фирм вышло на мировой рынок и возник существенный избыток мощностей по производству СИД. Это привело к значительному превышению предложения над спросом и серьезному падению цен на СИД. Многие поставщики (и китайские, и не китайские) либо ушли с рынка, либо разорились, либо были поглощены другими компаниями. На сегодняшний день ситуация мало изменилась. В частности, производство СИД голубого свечения практически полностью контролирует китайский поставщик AMEC, и в обозримом будущем перемен не предвидится.

Тем не менее существует ряд новых и потенциально крупных возможностей использования MOCVD-оборудования за пределами традиционных СИД. Десятки фирм работают над двумя родственными технологиями – ​микроСИД и миниСИД, – ​среди них Facebook, Samsung и TSMC.

МиниСИД – ​это уменьшенная версия традиционных СИД размером от 100 мкм. Они, как и СИД, предназначены для подсветки дисплеев. МикроСИД – ​микроскопические варианты СИД размером менее 100 мкм (могут составлять 1/100 размера обычного СИД) – ​пока еще находятся на этапе НИОКР.

МикроСИД самоэмиссионны и не требуют подсветки. Теоретически дисплей на основе микроСИД должен обеспечивать бóльшие цветовую гамму и яркость при меньшей потребляемой мощности, чем современные дисплеи. Изначально микроСИД предназначены для двух основных типов дисплеев – ​либо очень больших, либо очень маленьких для носимой электроники (wearables), но здесь есть ряд проблем. Например, для одного телевизора высокой четкости (HDTV) требуется 6 млн отдельных микроСИД, которые необходимо изготовить, а затем перенести на объединительную плату. Создание микродисплеев с использованием микроСИД также представляет собой сложную задачу.

Разработаны различные способы изготовления микроСИД. В общем случае первым шагом технологического процесса становится создание на подложке ассортимента микроСИД. Для этого на нее с помощью MOCVD осаждается GaN или другие материалы. Это сложный процесс, характеризующийся рядом проблем. Одна из них – ​уровень дефектности и воспроизводимость формируемых структур по длине волны, другая – ​обеспечение высококачественного эпитаксиального выращивания структур при их точной воспроизводимости в рамках крупных партий пластин. Для уменьшения вероятности появления битых пикселей на дисплее требуется эпитаксия с высоким выходом годных.

На уровне микроСИД-приборов эпитаксиальный этап технологического процесса должен очень хорошо контролироваться во избежание появления ограничивающих выход годных дефектов, таких как ямки и царапины. Решающее значение для обеспечения последующего высокого выхода годных и воспроизводимости имеют средства встроенного контроля и метрологии. После этапа эпитаксии, при формировании кристалла микроСИД, большое значение приобретает контроль дефектов формируемого рисунка. Основная проблема здесь – ​сложная структура кристаллов микроСИД и их малый размер (на один-два порядка меньше, чем у традиционных СИД), что требует применения высокочувствительных средств контроля пластин со сформированными структурами, способных обнаруживать дефекты субмикронного размера.

Результатом этапа MOCVD становится подложка со множеством микроСИД. Затем она нарезается на отдельные кристаллы, которые тестируются и переносятся на объединительную плату с использованием методов массового переноса. Таких способов несколько, и все они весьма сложны.

Эффективные средства контроля и метрологии очень важны с точки зрения обеспечения высокого выхода годных. К шести основным этапам контроля и метрологии относятся: входной контроль качества гибких (печатных) схем и плат, контроль паяльной пасты, автоматизированный оптический контроль на этапах до и после оплавления, координатные измерения после размещения кристаллов СИД и заключительное тестирование.

Многие специалисты утверждают, что технология микроСИД еще не готова к своему звездному часу. Отрасль по-прежнему нуждается в инновациях, а все этапы изготовления микроСИД требуют усиленных мер по управлению технологическим процессом.


Расширение применения 3D-восприятия

Одна из «горячих», перспективных технологий – ​излучающие с поверхности полупроводниковые лазеры с вертикальным резонатором (VCSEL). Это многослойные структуры, активная область которых расположена между двумя зеркалами распределенных брэгговских отражателей (distributed Bragg reflector, DBR). Обычно VCSEL состоит из 60–70 слоев, общая толщина структуры составляет около 10 мкм (рис. 2).

Источник: II-VI Inc.

Рисунок 2. Поперечное сечение типичного VCSEL


Активная область VCSEL излучает свет, многократно отражающийся от верхнего и нижнего DBR. Каждый раз, проходя через активный слой, он усиливается. В какой-то момент усиление достигает величины, позволяющей преодолеть отражательную способность зеркала, и происходит испускание лазерного луча.

Для формирования VCSEL используется широкая группа материалов на основе GaAs. В типичной коммерческой структуре VCSEL используется комбинация таких материалов, как GaAs, InGaAs, GaAsP и AlGaAs. Активная область VCSEL представляет собой квантоворазмерную решетку, т. е. структуру с множеством InGaAs квантовых ям, расположенных между квантоворазмерными барьерами, сформированными из GaAs, AlGaAs или GaAsP (многослойная квантоворазмерная структура).

Многослойная структура VCSEL формируется с использованием MOCVD, при этом решающее значение имеют контроль критических размеров и воспроизводимость. С точки зрения коммерциализации новых изделий важны также издержки производства и цена продукции – ​потребители VCSEL требуют снизить стоимость VCSEL старших моделей.

Впервые на рынок VCSEL вывела корпорация Honeywell в 1996 г. Они использовались в манипуляторах типа «мышь» и других периферийных устройствах ПК. Затем в 2004 г. фирма Finisar приобрела подразделение Honeywell, специализировавшееся на VCSEL, и расширила применение этих изделий на область сетевых технологий. В течение некоторого времени VCSEL использовались в качестве источников света в интерфейсах «волокно–медь» для сетевого оборудования передачи данных уровня операторов сетей.

Продажи VSCEL резко увеличились в 2017 г., когда Apple включила этот компонент в свои смартфоны iPhone X. Так была открыта область применения, часто именуемая 3D-восприятием. Смартфоны Apple содержат три модуля датчиков (точек, подсветки и близости), использующих VCSEL. Проектор точек генерирует на объекте более 30 тыс. точек ИК-излучения, отражение которых создает 3D-ландшафт. Данные передаются на ИС идентификации, позволяющие разблокировать телефон при подтверждении того, что сканировано лицо пользователя. Смартфоны с функциями 3D-восприятия разрабатывают и другие производители.

Кроме перечисленных, перспективными для VCSEL считаются изделия и системы автомобильной, промышленной и военной электроники, различные игровые приставки и автономные приборы (см. таблицу). Наконец, разрабатывается новый формат – ​микро-VCSEL, ориентированный на приложения визуализации и отображения.


MOCVD и GaN-технология

Еще одну обширную область использования MOCVD-оборудования предоставляет GaN-технология. GaN – ​это бинарный материал типа АIIIВV, напряженность поля при пробое которого в 10 раз выше, чем у кремния, а число электронов вдвое больше.

На протяжении многих лет GaN используется для производства СИД, мощных полупроводниковых приборов и радиоприборов, его можно применять в электронике и фотонике. Благодаря широкой запрещенной зоне его поле пробоя может быть очень высоким. Другая характерная черта GaN – ​высокая подвижность носителей заряда, в силу чего эффективность преобразования GaN при управлении режимом электропитания может быть очень высокой. Область применения GaN в радиочастотных приборах также очень обширна.

Для каждого типа продукта разработан собственный процесс. Для изготовления мощных GaN полупроводниковых приборов на подложку наносится тонкий слой нитрида алюминия (AlN), далее, с применением MOCVD, на нем выращивается слой GaN, на котором, в свою очередь, формируются исток, затвор и сток. Общие проблемы MOCVD-процесса в случае GaN не так уж отличаются от случая AsP. С точки зрения обеспечения высокой производительности решающее значение имеют такие факторы, как воспроизводимость, качество материалов, уровень дефектности, четкость границы раздела и фоновая концентрация легирующих веществ.

В настоящее время наблюдается быстрый рост использования GaN-радиоприборов в базовых станциях беспроводных сетей. В них радиочастотные GaN-схемы в основном представлены усилителями мощности, но в этом плане с ними конкурируют горизонтальные двухдиффузионные МОП-транзисторы (LDMOS). При этом полупроводниковые приборы типа «GAN-на-SiC» освобождают проектировщиков и разработчиков от ограничений, присущих кремниевой технологии, а также позволяют добиться ранее недостижимых мощности и эффективности. Использование GaN-ИС позволяет повысить производительность систем в различных приложениях, добиться снижения габаритов и веса конечного оборудования, обладающего высокой плотностью мощности и способностью работать на высоких частотах. В условиях взрывообразного развития сетей и средств связи 5G, характеризующихся экспоненциальным ростом скорости передачи данных и требований к пропускной способности, структуры «GaN-на-SiC» представляются оптимальным выбором.

Кроме того, GaN используется для производства мощных полупроводниковых приборов, конкурирующих с биполярными транзисторами с изолированным затвором (IGBT), мощными МОП-транзисторами и мощными SiC-приборами. GaN часто сравнивают с SiC – ​оба материала обладают широкой запрещенной зоной, что делает их более эффективными по сравнению с приборами на основе кремния (IGBT и мощные МОП-транзисторы). Во многих отношениях GaN обладает большим потенциалом, чем SiC. Он подходит для крупносерийного производства систем быстрой зарядки – ​благодаря хорошим высокочастотным характеристикам. Кроме того, GaN может быть интегрирован в традиционные кремниевые технологии.

Однако с технической точки зрения технология GaN остается менее зрелой, чем SiC. Так, у транзисторов с высокой подвижностью электронов (high electron mobility transistor, HEMT), реализованных на структурах «GAN-на-кремнии», по-прежнему существуют проблемы с выходом годных – ​из-за качества выращивания GaN-пленок на кремнии в рамках MOCVD-процесса, а ряд проблем с производительностью и надежностью GaN-HEMT тесно связан с процессом изготовления собственно HEMT. Тем не менее отраслевые специалисты считают GaN-технологию еще одним перспективным рынком для MOCVD-оборудования [3].


Заключение

По мере как дальнейшего масштабирования полупроводниковых технологий (тенденция «Больше Мура»), так и развития 2,5/3D-методов гетерогенной интеграции (тенденция «Больше, чем Мур») роль оборудования для эпитаксии будет расти. При создании новых приборных структур необходимо формировать тонкие пленки с использованием не только традиционных, но и перспективных материалов, причем с высокой воспроизводимостью. Очевидно, что MOCVD – ​одна из критических технологий, которая во многих отношениях не выделяется из общей массы других производственных методов. Долгое время она была в основном связана со светоизлучающими диодами, теперь же все шире используется в других секторах полупроводниковой промышленности.

Как и на большинстве рынков оборудования, поставщикам эпитаксиальных систем в целом и MOCVD-установок в частности в 2020 г. предстоит столкнуться с непростыми условиями ведения бизнеса. Безусловно, конкуренция поставщиков оборудования за новые и перспективные сектора конечного применения будет обостряться.


1. Global Fab Equipment Spending Poised for 2021 Record High. Semiconductor Digest, March 9, 2020: https://https://www.semiconductor-digest.com/2020/03/09/global-fab-equipment-spending-poised-for‑2021-record-high/ 

2. Epitaxy Equipment Market Blows Up, Pushed by VCSEL & Disruptive LED Devices. Yole Développement, February 21, 2020: http://www.yole.fr/Epitaxy_Equipment_Materials-IndustryReview.aspx#.XlJdI017ljp 

3. LaPedus Mark. MOCVD Vendors Eye New Apps. Semiconductor Engineering, February 20, 2020: https://semiengineering.com/mocvd-vendors-eye-new-apps/


ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ