Razlika med navideznimi, raziskovalnimi in proizvodnimi substrati SiC

Substrati iz SiC so osnovni material za proizvodnjo polprevodniških naprav tretje generacije. Njihova klasifikacija kakovosti se mora natančno ujemati s potrebami različnih stopenj, kot so razvoj polprevodniške opreme, preverjanje procesov in množična proizvodnja. Industrija na splošno kategorizira substrate SiC v tri kategorije: navidezno, raziskovalno in proizvodno.  Jasno razumevanje razlik med temi tremi vrstami substratov lahko pomaga doseči optimalno rešitev izbire materiala za posebne zahteve uporabe.

1. SiC substrati navideznega razreda

SiC substrati navideznega razreda imajo najnižje zahteve glede kakovosti med tremi kategorijami. Običajno so izdelani z uporabo manj kakovostnih segmentov na obeh koncih kristalne palice in obdelani z osnovnimi postopki brušenja in poliranja.

Površina rezin je hrapava in natančnost poliranja je nezadostna; njihova gostota napak je visoka, navojne dislokacije in mikrocevi predstavljajo pomemben delež; električna enakomernost je slaba in očitne so razlike v upornosti in prevodnosti celotne rezine.  Zato imajo izjemno prednost pri stroškovni učinkovitosti. Zaradi poenostavljene tehnologije obdelave je njun proizvodni strošek veliko nižji kot pri drugih dveh substratih in ju je mogoče večkrat ponovno uporabiti.

Podlage iz silicijevega karbida navideznega razreda so primerne za scenarije, kjer ni strogih zahtev glede njihove kakovosti, vključno s polnjenjem zmogljivosti med namestitvijo polprevodniške opreme, kalibracijo parametrov med fazo pred delovanjem opreme, odpravljanjem napak parametrov v zgodnjih fazah razvoja procesa in usposabljanjem operaterjev za delovanje opreme.

2. SiC substrati raziskovalne kakovosti

Kakovostno pozicioniranje raziskovalne stopnjeSiC substratije med navidezno stopnjo in proizvodno stopnjo ter mora izpolnjevati osnovne zahteve glede električne učinkovitosti in čistoče v scenarijih raziskav in razvoja.

Njihova gostota kristalnih napak je znatno nižja kot pri navidezni kakovosti, vendar  ne izpolnjujejo standardov proizvodne kakovosti. Z optimiziranimi postopki kemičnega mehanskega poliranja (CMP) je mogoče nadzirati površinsko hrapavost, kar bistveno izboljša gladkost. Na voljo so v prevodnih ali polizolacijskih vrstah, kažejo stabilnost električnega delovanja in enakomernost po vsej rezini ter izpolnjujejo zahteve glede natančnosti testiranja raziskav in razvoja.  Zato je njihov strošek med ceno navideznega razreda in proizvodnega razreda SiC substratov.

SiC substrati raziskovalnega razreda se uporabljajo v laboratorijskih scenarijih raziskav in razvoja, funkcionalnem preverjanju rešitev za načrtovanje čipov, preverjanju izvedljivosti procesa v majhnem obsegu in izpopolnjeni optimizaciji procesnih parametrov.

3. SiC substrati proizvodnega razreda

Podlage proizvodnega razreda so osnovni material za množično proizvodnjo polprevodniških naprav. So najvišje kategorije kakovosti, s čistostjo nad 99,9999999999 %, njihova gostota napak pa je nadzorovana na izjemno nizki ravni. 

Po obdelavi z visoko preciznim kemičnim mehanskim poliranjem (CMP) sta dimenzijska natančnost in ploskost površine dosegli nanometrsko raven, kristalna struktura pa je skoraj popolna. Ponujajo odlično električno enakomernost z enakomerno upornostjo na obeh prevodnih in polizolacijskih vrstah podlage. Vendar pa je zaradi stroge izbire surovin in zapletenega nadzora proizvodnega procesa (za zagotovitev visokega izkoristka) njihov proizvodni strošek najvišji od treh vrst substratov. 

Substrati iz SiC so osnovni material za proizvodnjo polprevodniških naprav tretje generacije. Njihova klasifikacija kakovosti se mora natančno ujemati s potrebami različnih stopenj, kot so razvoj polprevodniške opreme, preverjanje procesov in množična proizvodnja. Industrija na splošno kategorizira substrate SiC v tri kategorije: navidezno, raziskovalno in proizvodno.  Jasno razumevanje razlik med temi tremi vrstami substratov lahko pomaga doseči optimalno rešitev izbire materiala za posebne zahteve uporabe.