Substrát z karbidu křemíku

Processubstrát z karbidu křemíkuje složitý a náročný na výrobu.SiC substrátzaujímá hlavní hodnotu průmyslového řetězce a představuje 47 %. Očekává se, že s rozšířením výrobní kapacity a zlepšením výnosu v budoucnu klesne na 30 %.

Z hlediska elektrochemických vlastnostísubstrát z karbidu křemíkumateriály lze rozdělit na vodivé substráty (rozsah odporu 15~30mΩ·cm) a poloizolační substráty (odpor vyšší než 105Ω·cm). Tyto dva typy substrátů se používají k výrobě diskrétních zařízení, jako jsou napájecí zařízení a radiofrekvenční zařízení po epitaxním růstu. Mezi nimi:

1. Poloizolační substrát z karbidu křemíku: používá se hlavně při výrobě radiofrekvenčních zařízení z nitridu galia, optoelektronických zařízení atd. Narůstáním epitaxní vrstvy z nitridu galia na poloizolačním substrátu z karbidu křemíku, epitaxní z nitridu galia na bázi karbidu křemíku získá se plátek, který lze dále zpracovat na radiofrekvenční zařízení z nitridu galia, jako je HEMT.

2. Vodivý substrát z karbidu křemíku: používá se hlavně při výrobě energetických zařízení. Na rozdíl od tradičního výrobního procesu křemíkového napájecího zařízení nelze výkonová zařízení z karbidu křemíku vyrábět přímo na substrátu z karbidu křemíku. Je nutné vypěstovat epitaxní vrstvu karbidu křemíku na vodivém substrátu, aby se získal epitaxní plátek z karbidu křemíku, a poté na epitaxní vrstvě vyrobit Schottkyho diody, MOSFETy, IGBT a další výkonová zařízení.

Hlavní proces je rozdělen do následujících tří kroků:

1. Syntéza suroviny: Smíchejte vysoce čistý křemíkový prášek + uhlíkový prášek podle vzorce, reagujte v reakční komoře za podmínek vysoké teploty nad 2000 °C a syntetizujte částice karbidu křemíku specifické krystalické formy a velikosti částic. Poté se prostřednictvím drcení, prosévání, čištění a dalších procesů získávají vysoce čisté práškové suroviny z karbidu křemíku, které splňují požadavky.

2. Růst krystalů: Je to nejdůležitější procesní článek při výrobě substrátů z karbidu křemíku a určuje elektrické vlastnosti substrátů z karbidu křemíku. V současnosti jsou hlavními metodami růstu krystalů fyzikální transport par (PVT), vysokoteplotní chemická depozice z par (HT-CVD) a epitaxe v kapalné fázi (LPE). Mezi nimi je PVT hlavní metodou komerčního růstu substrátů SiC v této fázi, s nejvyšší technickou vyspělostí a nejširší inženýrskou aplikací.

3. Zpracování krystalů: Zpracováním ingotů, řezáním křišťálových tyčí, broušením, leštěním, čištěním a dalšími články se krystalová tyč karbidu křemíku zpracuje na substrát.