Субстрат от силициев карбид

Процесът насубстрат от силициев карбиде сложен и труден за производство.SiC субстратзаема основната стойност на индустриалната верига, като представлява 47%. Очаква се с разширяването на производствения капацитет и подобряването на добива в бъдеще той да спадне до 30%.

От гледна точка на електрохимичните свойства,субстрат от силициев карбидматериалите могат да бъдат разделени на проводими субстрати (диапазон на съпротивление 15 ~ 30 mΩ·cm) и полуизолационни субстрати (съпротивление по-високо от 105Ω·cm). Тези два типа субстрати се използват за производство на дискретни устройства като силови устройства и радиочестотни устройства след епитаксиален растеж. Между тях:

1. Полуизолиращ субстрат от силициев карбид: използва се главно в производството на радиочестотни устройства от галиев нитрид, оптоелектронни устройства и др. Чрез отглеждане на епитаксиален слой от галиев нитрид върху полуизолиращ субстрат от силициев карбид, базиран на силициев карбид епитаксиален галиев нитрид получава се пластина, която може да бъде допълнително направена в радиочестотни устройства от галиев нитрид като HEMT.

2. Проводим субстрат от силициев карбид: използва се главно в производството на захранващи устройства. За разлика от традиционния процес на производство на силициеви захранващи устройства, силициево-карбидните захранващи устройства не могат да се произвеждат директно върху субстрат от силициев карбид. Необходимо е да се отгледа епитаксиален слой от силициев карбид върху проводящ субстрат, за да се получи епитаксиална пластина от силициев карбид и след това да се произвеждат диоди на Шотки, MOSFET, IGBT и други захранващи устройства върху епитаксиалния слой.

Основният процес е разделен на следните три стъпки:

1. Синтез на суровини: Смесете силициев прах с висока чистота + въглероден прах съгласно формулата, реагирайте в реакционната камера при условия на висока температура над 2000°C и синтезирайте частици от силициев карбид със специфична кристална форма и размер на частиците. След това чрез раздробяване, пресяване, почистване и други процеси се получават прахообразни суровини от силициев карбид с висока чистота, които отговарят на изискванията.

2. Растеж на кристали: Това е най-основната технологична връзка в производството на субстрати от силициев карбид и определя електрическите свойства на субстратите от силициев карбид. Понастоящем основните методи за растеж на кристали са физически пренос на пари (PVT), високотемпературно химическо отлагане на пари (HT-CVD) и епитаксия в течна фаза (LPE). Сред тях PVT е основният метод за търговски растеж на SiC субстрати на този етап, с най-висока техническа зрялост и най-широко инженерно приложение.

3. Кристална обработка: Чрез обработка на слитък, рязане на кристална пръчка, шлайфане, полиране, почистване и други връзки, кристалната пръчка от силициев карбид се обработва в субстрат.