Forskjellen mellom dummy, forskning, produksjonskvalitet SiC-substrater

SiC-substrater er et kjernemateriale for produksjon av tredjegenerasjons halvlederenheter. Kvalitetsklassifiseringen deres må samsvare nøyaktig med behovene til ulike stadier, som utvikling av halvlederutstyr, prosessverifisering og masseproduksjon. Industrien kategoriserer generelt SiC-substrater i tre kategorier: dummy, forskning og produksjonskvalitet.  En klar forståelse av forskjellene mellom disse tre typene underlag kan bidra til å oppnå den optimale materialvalgsløsningen for spesifikke brukskrav.

1. Dummy-grade SiC-substrater

Dummy-grade SiC-substrater har de laveste kvalitetskravene blant de tre kategoriene. De produseres vanligvis ved å bruke segmenter av lavere kvalitet i begge ender av krystallstangen og behandles gjennom grunnleggende slipe- og poleringsprosesser.

Waferoverflaten er grov, og poleringsnøyaktigheten er utilstrekkelig; deres defekttetthet er høy, og gjengedislokasjoner og mikrorør utgjør en betydelig andel; den elektriske jevnheten er dårlig, og det er åpenbare forskjeller i resistiviteten og konduktiviteten til hele skiven.  Derfor har de en enestående kostnadseffektivitetsfordel. Den forenklede prosesseringsteknologien gjør produksjonskostnadene deres mye lavere enn de to andre substratene, og de kan gjenbrukes mange ganger.

Dummy-grade silisiumkarbidsubstrater er egnet for scenarier der det ikke er strenge krav til deres kvalitet, inkludert kapasitetsfylling under installasjon av halvlederutstyr, parameterkalibrering under utstyret før operasjonsfasen, parameterfeilsøking i de tidlige stadiene av prosessutvikling og utstyrsdriftstrening for operatører.

2. Forskningsgrad SiC-substrater

Kvalitetsposisjonering av forskningskarakterSiC-substraterer mellom dummy- og produksjonsgrad og må oppfylle de grunnleggende kravene til elektrisk ytelse og renslighet i FoU-scenarier.

SiC-substrater av forskningskvalitet brukes i laboratorie-FoU-scenarier, funksjonell verifisering av chipdesignløsninger, prosessmulighetsverifisering i liten skala og raffinert optimalisering av prosessparametere.

SiC-substrater av forskningskvalitet brukes i laboratorie-FoU-scenarier, funksjonell verifisering av chipdesignløsninger, prosessmulighetsverifisering i liten skala og raffinert optimalisering av prosessparametere.

3. Produksjonsgrad SiC-substrater

Produksjonskvalitetssubstrater er kjernematerialet for masseproduksjon av halvlederenheter. De er den høyeste kvalitetskategorien, med en renhet på over 99,9999999999 %, og deres defekttetthet er kontrollert på et ekstremt lavt nivå. 

Etter behandling med høy presisjon kjemisk mekanisk polering (CMP) har dimensjonsnøyaktigheten og flatheten nådd nanometernivået, og krystallstrukturen er nær perfekt. De tilbyr utmerket elektrisk ensartethet, med jevn resistivitet på tvers av både ledende og halvisolerende underlagstyper. På grunn av strengt valg av råmateriale og kompleks produksjonsprosesskontroll (for å sikre høyt utbytte), er produksjonskostnadene deres den høyeste av de tre substrattypene. 

Denne typen SiC-substrat er egnet for storskala produksjon av halvlederenheter, inkludert masseproduksjon av SiC MOSFET-er og Schottky-barrieredioder (SBD), produksjon av GaN-on-SiC RF- og mikrobølgeenheter, og industriell produksjon av avanserte enheter som avanserte sensorer og quantum-sensorer.