Veeco收购Epiluvac AB｜加速进入高增长碳化硅外延设备市场

来源:宽禁带半导体技术创新联盟发布时间:2023-02-022375浏览

导读

据 Yole Group 预测，从 2023 年到 2027 年，SiC 器件市场的复合年增长率 (CAGR) 将增长约 30%。因此，根据 Yole Group 和内部 Veeco 的估计，预计 SiC 外延设备市场同期复合年增长率将达到约 15%。

2月1日消息，据外媒报道，Veeco Instruments Inc. 今天宣布，公司于 2023 年 1 月 31 日收购了 Epiluvac AB。

据悉，Epiluvac是一家化学气相沉积 (CVD) 外延系统的私营制造商，可在电动汽车市场上实现高级碳化硅 (SiC) 应用。Epiluvac 总部位于瑞典，由一支在 SiC 领域经验丰富的团队于 2013 年创立。Epiluvac 的技术平台与 Veeco 的全球上市能力相结合，为 Veeco 创造了重要的长期增长动力。

Epiluvac 产品

Epiluvac是一家拥有11名员工的早期收入公司。该交易的购买价格全部以现金支付，在交易完成时支付3000万美元，并可能有额外的3500万美元的基于业绩的奖励。预计2023年对Veeco的财务业绩影响不大，预计2024年开始有批量收入。

在 Epiluvac 的新一代 WBG CVD 系统中，晶圆在 900 摄氏度下装入生长室。这减少了循环时间，延长了石墨部件的寿命并减少了颗粒的产生。为避免温度冲击，将晶圆预热至 900 C，并在处理后以受控方式冷却。这些是降低运营成本的独特功能。这只是新 ER3 平台的几个独特功能之一。

Epiluvac用于 SiC 和 GaN 的 CVD 外延反应器

■SiC外延系统

Epiluvac ER3-C1

• 最大200 mm (8”) 晶圆直径

• 通过热壁拓扑实现出色的均匀性

• 先进的动态气流控制可实现最佳生长速率和掺杂均匀性。

• 具有多个加热区的出色温度曲线

• 不含石英，适用于氯化工艺

• 在清洁的惰性气氛中进行热晶片装载/卸载可最大限度地减少颗粒污染并延长石墨部件的使用寿命

• 在集群配置中具有两个、三个或四个反应器的模块化设计。每个反应器都针对特定的生长步骤进行了优化

• 在受控环境中，反应器之间的晶圆运输

• 高达 1800 °C

• 适用于中小批量生产和研发

Epiluvac EPI 1000-C

• 热壁 CVD 具有出色的均匀性

• 基材直径达 150 毫米

• 单晶片和手动装载

• 非常适合研发

■GaN外延系统

Epiluvac ER3-N1

• 上述ER3-C1 系统的GaN 版本。

• 可选的现场监测。

• 获得专利的温度控制，以最大限度地减少晶片弯曲。

• 卓越的过程结果。

Veeco 首席执行官 Bill Miller 表示：“Epiluvac团队已经开发了一个卓越的平台和工艺技术，与Veeco的战略目标相一致。Epiluvac精心设计的 CVD 平台实现了高生产率、易于维护并具有卓越的过程控制能力，使其具有独特的资格来生产能够实现更轻、更小和更高效的功率转换系统的设备。
据进一步了解，Bill Miller认为此次收购是对Veeco金属有机化学气相沉积外延产品线的重要补充。此次收购缩短了Veeco的上市时间，从而加快了Veeco对新兴、高增长 SiC 设备市场的渗透。
Epiluvac首席执行官Per-Anders Eriksson表示，Epiluvac互补的技术平台，加上Veeco广泛的全球销售、服务和制造能力，将使Epiluvac能够很好地帮助客户加速采用SiC。Epiluvac团队在这种高要求的外延工艺上投入了数十年的研究和开发，这对Veeco已经令人印象深刻的工艺能力来说将是一笔巨大的财富。
Veeco 是半导体工艺设备的创新制造商，其经过验证的离子束、激光退火、光刻、金属有机化学气相沉积 (MOCVD) 和单晶圆蚀刻与清洁技术在先进半导体器件的制造和封装中发挥着不可或缺的作用。凭借旨在优化性能、产量和拥有成本的设备，Veeco 在其所服务的市场中占据一定领先的技术地位。
Veeco将在2023年2月15日即将举行的2022年第四季度和全年收益电话会议上讨论此次收购。
TIP：下文了解Epiluvac关于「碳化硅外延」的技术详情解读：报告详细内容

#由于Si与C双原子层堆积序列的差异会导致不同的晶体结构，SiC有着超过200种（目前已知）同质多型族最被人熟知的便是立方密排的3C-SiC和六方密排的2H-SiC、4H-SiC、6H-SiC（碳化硅具有优良的物理和化学性能）最常用的多型是：4H-SiC——功率集成电路应用6H-SiC——射频应用在不同的晶面上生长不同的晶锭多型体：4H-SiC——在碳 (C) 面晶种上生长6H-SiC——在硅 (Si)面晶种上生长与硅相比，SiC的多型性使SiC的外延生长和衬底制备更加复杂。

#4H-SiC是功率器件的最佳选择（6H-SiC的电子迁移率是各向异性的）

#SiC 相对于 Si 器件的优势•SiC 的宽带隙允许更薄的外延层来阻挡给定的电压•较薄的漂移层降低了整体器件电阻•更高的电子饱和速度允许更高频率的运行•SiC 的高导热性允许器件在 > 200C 的高温下运行

#碳化硅供应链概览

#SiC外延生长：常见元素衬底：•用于电力电子的4H多型•当前晶圆直径150 mm和200 mm•定向4°离轴•双面抛光•在晶片的硅面上生长的外延• 需要对硅表面进行仔细的化学机械抛光 (cmp) 以减少缺陷生长参数：•温度 ~ 1650 oC•压力 ~ 50-100 mbar•硅源•碳源•掺杂气体•C/Si 比率——用于掺杂控制•涂层石墨外延片表征：•厚度 - 目标和均匀度•掺杂 - 目标和均匀度•缺陷（表面缺陷、位错缺陷）•晶圆形状（弓形等）...

#SiC 外延生长的通用工艺示意图（温度与时间）

#SiC外延生长工艺:台阶流生长

#SiC外延工艺:气体流速和比率碳化硅外延生长率• 生长速度与Si 流量成正比碳化硅外延掺杂受C/Si比控制

#近 30 年的 SiC 外延系统演变Epigress热壁式SiC外延生长系统• 单晶片 2” 直径• 手动装载和卸载外延片• 过程手动控制• 基于硅烷 (SiH4) 的工艺 – 不含氯• 增长率限制在 10 微米/小时左右Aixtron 暖壁系统• 多晶片 6” 直径 (8”)• 自动加载和卸载外延片• 配方控制过程• 基于氯硅烷的工艺• (TCS) 增长率通常为 30 微米/小时• 主要用于>30um 的外延层Epiluvac 集群式热壁系统• 最大直径为 8 英寸的单晶片室• 腔室可以组合在一个集群设备中，用于不同的掺杂层（n、p 型）• 腔室之间的晶片转移发生在空闲温度和真空下。• 外延片的自动加载锁定加载、预热、冷却和卸载• 通过配方控制过程• 基于氯硅烷 (TCS) 的工艺证明生长速率超过 100 um/hr