Substrat de carbură de siliciu

Procesul desubstrat de carbură de siliciueste complex și dificil de fabricat.substrat SiCocupă principala valoare a lanțului industrial, reprezentând 47%. Este de așteptat ca, odată cu extinderea capacității de producție și îmbunătățirea randamentului în viitor, este de așteptat să scadă la 30%.

Din perspectiva proprietăților electrochimice,substrat de carbură de siliciumaterialele pot fi împărțite în substraturi conductoare (interval de rezistivitate 15~30mΩ·cm) și substraturi semiizolante (rezistivitate mai mare de 105Ω·cm). Aceste două tipuri de substraturi sunt utilizate pentru a fabrica dispozitive discrete, cum ar fi dispozitive de alimentare și dispozitive de radiofrecvență, după creșterea epitaxială. Printre ei:

1. Substrat semiizolant de carbură de siliciu: utilizat în principal la fabricarea dispozitivelor de radiofrecvență cu nitrură de galiu, dispozitive optoelectronice etc. Prin creșterea unui strat epitaxial de nitrură de galiu pe un substrat de carbură de siliciu semiizolant, un epitaxial de nitrură de galiu pe bază de carbură de siliciu se obține napolitană, care poate fi ulterior transformată în dispozitive de radiofrecvență cu nitrură de galiu, cum ar fi HEMT.

2. Substrat conductiv de carbură de siliciu: utilizat în principal la fabricarea dispozitivelor de putere. Spre deosebire de procesul tradițional de fabricare a dispozitivelor de alimentare cu siliciu, dispozitivele de putere cu carbură de siliciu nu pot fi fabricate direct pe un substrat cu carbură de siliciu. Este necesar să se crească un strat epitaxial cu carbură de siliciu pe un substrat conductiv pentru a obține o placă epitaxială cu carbură de siliciu și apoi să se producă diode Schottky, MOSFET, IGBT și alte dispozitive de putere pe stratul epitaxial.

Procesul principal este împărțit în următoarele trei etape:

1. Sinteza materiei prime: Se amestecă pulbere de siliciu de înaltă puritate + pulbere de carbon conform formulei, reacționează în camera de reacție în condiții de temperatură ridicată peste 2000 ° C și sintetiză particule de carbură de siliciu de formă cristalină și dimensiunea particulelor specifice. Apoi, prin zdrobire, cernere, curățare și alte procese, se obțin materii prime de pulbere de carbură de siliciu de înaltă puritate care îndeplinesc cerințele.

2. Creșterea cristalelor: este cea mai centrală legătură de proces în fabricarea substraturilor cu carbură de siliciu și determină proprietățile electrice ale substraturilor cu carbură de siliciu. În prezent, principalele metode de creștere a cristalelor sunt transportul fizic al vaporilor (PVT), depunerea chimică în vapori la temperatură înaltă (HT-CVD) și epitaxia în fază lichidă (LPE). Printre acestea, PVT este metoda principală pentru creșterea comercială a substraturilor SiC în această etapă, cu cea mai mare maturitate tehnică și cea mai largă aplicație de inginerie.

3. Prelucrare cristale: Prin prelucrarea lingoului, tăierea tijei de cristal, șlefuirea, lustruirea, curățarea și alte legături, tija de cristal din carbură de siliciu este procesată într-un substrat.