Podlaga iz silicijevega karbida

Postopeksubstrat iz silicijevega karbidaje zapleteno in težko za izdelavo.SiC substratzavzema glavno vrednost industrijske verige, saj predstavlja 47 %. Pričakuje se, da se bo s širitvijo proizvodnih zmogljivosti in izboljšanjem donosa v prihodnje znižal na 30 %.

Z vidika elektrokemijskih lastnosti,substrat iz silicijevega karbidamateriale lahko razdelimo na prevodne podlage (razpon upornosti 15 ~ 30 mΩ · cm) in polizolacijske podlage (upornost višja od 105 Ω · cm). Ti dve vrsti substratov se uporabljata za izdelavo diskretnih naprav, kot so napajalne naprave in radiofrekvenčne naprave po epitaksialni rasti. Med njimi:

1. Polizolacijski substrat iz silicijevega karbida: uporablja se predvsem pri izdelavi radiofrekvenčnih naprav iz galijevega nitrida, optoelektronskih naprav itd. Z gojenjem epitaksialne plasti galijevega nitrida na polizolacijskem substratu iz silicijevega karbida nastane epitaksialni sloj galijevega nitrida na osnovi silicijevega karbida. dobimo rezino, ki jo lahko nadalje izdelamo v radiofrekvenčne naprave iz galijevega nitrida, kot je HEMT.

2. Prevodni substrat iz silicijevega karbida: uporablja se predvsem v proizvodnji napajalnih naprav. V nasprotju s tradicionalnim postopkom izdelave silicijevega napajalnika napajalnih naprav iz silicijevega karbida ni mogoče izdelati neposredno na substratu iz silicijevega karbida. Potrebno je gojiti epitaksialno plast silicijevega karbida na prevodnem substratu, da dobimo epitaksialno rezino iz silicijevega karbida, nato pa na epitaksialni plasti izdelati Schottky diode, MOSFET-je, IGBT-je in druge močnostne naprave.

Glavni postopek je razdeljen na naslednje tri korake:

1. Sinteza surovin: Zmešajte silicijev prah visoke čistosti + ogljikov prah v skladu s formulo, reagirajte v reakcijski komori pri visokotemperaturnih pogojih nad 2000 °C in sintetizirajte delce silicijevega karbida posebne kristalne oblike in velikosti delcev. Nato z drobljenjem, presejanjem, čiščenjem in drugimi postopki pridobimo surovine prahu silicijevega karbida visoke čistosti, ki izpolnjujejo zahteve.

2. Rast kristalov: Je najpomembnejša procesna povezava pri izdelavi substratov iz silicijevega karbida in določa električne lastnosti substratov iz silicijevega karbida. Trenutno so glavne metode rasti kristalov fizični parni transport (PVT), visokotemperaturno kemično parno nanašanje (HT-CVD) in tekočefazna epitaksija (LPE). Med njimi je PVT glavna metoda za komercialno rast substratov SiC na tej stopnji, z najvišjo tehnično zrelostjo in najširšo inženirsko uporabo.

3. Obdelava kristalov: z obdelavo ingotov, rezanjem kristalne palice, brušenjem, poliranjem, čiščenjem in drugimi povezavami se kristalna palica iz silicijevega karbida predela v substrat.