Silisiumkarbidsubstrat

Prosessen avsilisiumkarbidsubstrater kompleks og vanskelig å produsere.SiC-substratopptar hovedverdien av industrikjeden, og står for 47%. Det forventes at med utvidelse av produksjonskapasitet og forbedring av utbytte i fremtiden, forventes det å falle til 30%.

Fra perspektivet til elektrokjemiske egenskaper,silisiumkarbidsubstratmaterialer kan deles inn i ledende substrater (resistivitetsområde 15~30mΩ·cm) og halvisolerende substrater (resistivitet høyere enn 105Ω·cm). Disse to typene substrater brukes til å produsere diskrete enheter som kraftenheter og radiofrekvensenheter etter epitaksial vekst. Blant dem:

1. Halvisolerende silisiumkarbidsubstrat: brukes hovedsakelig til produksjon av galliumnitrid radiofrekvensenheter, optoelektroniske enheter, etc. Ved å dyrke et galliumnitrid epitaksialt lag på et halvisolerende silisiumkarbidsubstrat, et silisiumkarbidbasert galliumnitrid epitaksial wafer oppnås, som videre kan gjøres til galliumnitrid radiofrekvensenheter som HEMT.

2. Ledende silisiumkarbidsubstrat: brukes hovedsakelig i produksjon av kraftenheter. I motsetning til den tradisjonelle produksjonsprosessen for silisiumkraftenheter, kan ikke silisiumkarbidkraftenheter produseres direkte på et silisiumkarbidsubstrat. Det er nødvendig å dyrke et epitaksialt silisiumkarbidlag på et ledende substrat for å oppnå en epitaksial silisiumkarbidskive, og deretter produsere Schottky-dioder, MOSFET-er, IGBT-er og andre kraftenheter på det epitaksiale laget.

Hovedprosessen er delt inn i følgende tre trinn:

1. Råvaresyntese: Bland høyrent silisiumpulver + karbonpulver i henhold til formelen, reager i reaksjonskammeret under høye temperaturforhold over 2000°C, og syntetiser silisiumkarbidpartikler av spesifikk krystallform og partikkelstørrelse. Deretter oppnås det gjennom knusing, sikting, rengjøring og andre prosesser med høy renhet silisiumkarbidpulverråmaterialer som oppfyller kravene.

2. Krystallvekst: Det er den mest sentrale prosessleddet i produksjonen av silisiumkarbidsubstrater og bestemmer de elektriske egenskapene til silisiumkarbidsubstrater. For tiden er hovedmetodene for krystallvekst fysisk damptransport (PVT), høytemperatur kjemisk dampavsetning (HT-CVD) og væskefaseepitaxi (LPE). Blant dem er PVT mainstream-metoden for kommersiell vekst av SiC-substrater på dette stadiet, med den høyeste tekniske modenheten og den bredeste ingeniørapplikasjonen.

3. Krystallbehandling: Gjennom ingot-behandling, skjæring av krystallstaver, sliping, polering, rengjøring og andre ledd blir silisiumkarbidkrystallstaven bearbeidet til et underlag.