Silikonkarbidsubstrat

Processenkiselkarbidsubstratär komplex och svår att tillverka.SiC-substratupptar det huvudsakliga värdet av industrikedjan, som står för 47%. Det förväntas att med utbyggnaden av produktionskapaciteten och förbättringen av avkastningen i framtiden, förväntas den sjunka till 30%.

Ur perspektivet av elektrokemiska egenskaper,kiselkarbidsubstratmaterial kan delas in i ledande substrat (resistivitetsområde 15~30mΩ·cm) och halvisolerande substrat (resistivitet högre än 105Ω·cm). Dessa två typer av substrat används för att tillverka diskreta enheter såsom kraftenheter och radiofrekvensenheter efter epitaxiell tillväxt. Bland dem:

1. Halvisolerande kiselkarbidsubstrat: används huvudsakligen vid tillverkning av radiofrekvensanordningar av galliumnitrid, optoelektroniska anordningar, etc. Genom att odla ett epitaxiellt galliumnitridskikt på ett halvisolerande kiselkarbidsubstrat, en kiselkarbidbaserad galliumnitridepitaxial wafer erhålls, som vidare kan göras till galliumnitrid radiofrekvensenheter såsom HEMT.

2. Konduktivt kiselkarbidsubstrat: används främst vid tillverkning av kraftenheter. Till skillnad från den traditionella tillverkningsprocessen för kiselkraftenheter kan kiselkarbidkraftenheter inte tillverkas direkt på ett kiselkarbidsubstrat. Det är nödvändigt att odla ett epitaxiellt lager av kiselkarbid på ett ledande substrat för att erhålla en epitaxial kiselkarbidskiva och sedan tillverka Schottky-dioder, MOSFET, IGBT och andra kraftenheter på det epitaxiella lagret.

Huvudprocessen är uppdelad i följande tre steg:

1. Råmaterialsyntes: Blanda högrent kiselpulver + kolpulver enligt formeln, reagera i reaktionskammaren under höga temperaturförhållanden över 2000°C och syntetisera kiselkarbidpartiklar av specifik kristallform och partikelstorlek. Sedan genom krossning, siktning, rengöring och andra processer erhålls kiselkarbidpulver med hög renhet som uppfyller kraven.

2. Kristalltillväxt: Det är den viktigaste processlänken vid tillverkning av kiselkarbidsubstrat och bestämmer de elektriska egenskaperna hos kiselkarbidsubstrat. För närvarande är de huvudsakliga metoderna för kristalltillväxt fysisk ångtransport (PVT), kemisk ångavsättning vid hög temperatur (HT-CVD) och vätskefasepitaxi (LPE). Bland dem är PVT den vanliga metoden för kommersiell tillväxt av SiC-substrat i detta skede, med högsta tekniska mognad och den bredaste tekniska tillämpningen.

3. Kristallbearbetning: Genom götbearbetning, skärning av kristallstavar, slipning, polering, rengöring och andra länkar bearbetas kiselkarbidkristallstaven till ett substrat.