Siliciumcarbidesubstraat

Het proces vansiliciumcarbide substraatis complex en moeilijk te vervaardigen.SiC-substraatneemt de belangrijkste waarde van de industriële keten in beslag, goed voor 47%. Er wordt verwacht dat deze met de uitbreiding van de productiecapaciteit en de verbetering van de opbrengst in de toekomst zal dalen tot 30%.

Vanuit het perspectief van elektrochemische eigenschappen,siliciumcarbide substraatmaterialen kunnen worden onderverdeeld in geleidende substraten (weerstandsbereik 15~30mΩ·cm) en semi-isolerende substraten (weerstand hoger dan 105Ω·cm). Deze twee soorten substraten worden gebruikt om discrete apparaten te vervaardigen, zoals stroomapparaten en radiofrequentieapparaten na epitaxiale groei. Onder hen:

1. Semi-isolerend siliciumcarbidesubstraat: voornamelijk gebruikt bij de vervaardiging van radiofrequentieapparaten van galliumnitride, opto-elektronische apparaten, enz. Door een epitaxiale laag van galliumnitride te laten groeien op een semi-isolerend siliciumcarbidesubstraat, wordt een epitaxiaal galliumnitride op basis van siliciumcarbide Er wordt een wafer verkregen, die verder kan worden verwerkt tot radiofrequentieapparaten van galliumnitride, zoals HEMT.

2. Geleidend siliciumcarbidesubstraat: voornamelijk gebruikt bij de vervaardiging van elektrische apparaten. In tegenstelling tot het traditionele productieproces van silicium-energie-apparaten, kunnen silicium-carbide-energie-apparaten niet rechtstreeks op een siliciumcarbide-substraat worden vervaardigd. Het is noodzakelijk om een ​​epitaxiale siliciumcarbidelaag op een geleidend substraat te laten groeien om een ​​epitaxiale siliciumcarbidewafel te verkrijgen, en vervolgens Schottky-diodes, MOSFET's, IGBT's en andere vermogensapparaten op de epitaxiale laag te vervaardigen.

Het hoofdproces is onderverdeeld in de volgende drie stappen:

1. Synthese van grondstoffen: Meng zeer zuiver siliciumpoeder + koolstofpoeder volgens de formule, reageer in de reactiekamer onder hoge temperatuuromstandigheden boven 2000 ° C en synthetiseer siliciumcarbidedeeltjes met een specifieke kristalvorm en deeltjesgrootte. Vervolgens worden door middel van pletten, zeven, reinigen en andere processen zeer zuivere siliciumcarbidepoedergrondstoffen verkregen die aan de eisen voldoen.

2. Kristalgroei: het is de belangrijkste processchakel bij de vervaardiging van siliciumcarbidesubstraten en bepaalt de elektrische eigenschappen van siliciumcarbidesubstraten. Momenteel zijn de belangrijkste methoden voor kristalgroei fysisch damptransport (PVT), chemische dampafzetting bij hoge temperatuur (HT-CVD) en vloeistoffase-epitaxie (LPE). Onder hen is PVT in dit stadium de reguliere methode voor commerciële groei van SiC-substraten, met de hoogste technische volwassenheid en de breedste technische toepassing.

3. Kristalverwerking: door middel van staafverwerking, kristalstaafsnijden, slijpen, polijsten, reinigen en andere schakels wordt de siliciumcarbide-kristalstaaf tot een substraat verwerkt.