Кремний карбиді субстрат

процесікремний карбиді субстраткүрделі және өндіру қиын.SiC субстратысалалық тізбектің негізгі құндылығын алады, 47% құрайды. Алдағы уақытта өндіріс қуаттылығының кеңеюімен және өнімділіктің жоғарылауымен 30%-ға дейін төмендейді деп күтілуде.

Электрохимиялық қасиеттер тұрғысынан,кремний карбиді субстратматериалдарды өткізгіш негіздерге (кедергі 15~30мΩ·см) және жартылай оқшаулағыш негіздерге (кедергі 105Ω·см жоғары) бөлуге болады. Бұл екі субстрат түрі эпитаксиалды өсуден кейін қуат құрылғылары және радиожиілік құрылғылары сияқты дискретті құрылғыларды өндіру үшін қолданылады. Олардың арасында:

1. Жартылай оқшаулағыш кремний карбидті субстрат: негізінен галлий нитриді радиожиілік құрылғыларын, оптоэлектронды құрылғыларды және т.б. өндіруде қолданылады. Жартылай оқшаулағыш кремний карбиді субстратында галлий нитриді эпитаксиалды қабатын өсіру арқылы кремний карбиді негізіндегі галлий нитриді эпитаксиалды вафли алынады, оны одан әрі HEMT сияқты галлий нитриді радиожиілік құрылғыларына жасауға болады.

2. Өткізгіш кремний карбидті субстрат: негізінен күштік құрылғыларды өндіруде қолданылады. Дәстүрлі кремний қуат құрылғысын өндіру процесінен айырмашылығы, кремний карбиді қуат құрылғыларын кремний карбиді субстратында тікелей өндіру мүмкін емес. Кремний карбидінің эпитаксиалды пластинасын алу үшін өткізгіш субстратта кремний карбидінің эпитаксиалды қабатын өсіру керек, содан кейін эпитаксиалды қабатта Шоттки диодтарын, MOSFETs, IGBT және басқа қуат құрылғыларын жасау керек.

Негізгі процесс келесі үш кезеңге бөлінеді:

1. Шикізат синтезі: Формула бойынша жоғары таза кремний ұнтағы + көміртегі ұнтағын араластырыңыз, реакция камерасында 2000°C жоғары температура жағдайында әрекеттесіңіз және арнайы кристалдық пішіндегі кремний карбиді бөлшектерін және бөлшектердің өлшемін синтездеңіз. Содан кейін ұсақтау, сүзу, тазалау және басқа да процестер арқылы талапқа сай жоғары таза кремний карбиді ұнтағы шикізаты алынады.

2. Кристаллдың өсуі: Бұл кремний карбиді субстраттарын өндірудегі ең негізгі технологиялық буын болып табылады және кремний карбиді астарларының электрлік қасиеттерін анықтайды. Қазіргі уақытта кристалды өсірудің негізгі әдістеріне физикалық буларды тасымалдау (PVT), жоғары температурадағы химиялық буларды тұндыру (HT-CVD) және сұйық фазалық эпитаксис (LPE) жатады. Олардың ішінде PVT осы кезеңде SiC субстраттарын коммерциялық өсірудің негізгі әдісі болып табылады, ең жоғары техникалық жетілу және инженерлік қолдану кең.

3. Кристалды өңдеу: құймаларды өңдеу, кристалды өзекшелерді кесу, ұнтақтау, жылтырату, тазалау және басқа сілтемелер арқылы кремний карбиді кристалды таяқша субстратқа өңделеді.