Кремний карбиді субстратының негізгі процесінің ағыны

Кремний карбиді субстратекі элементтен, көміртегі мен кремнийден тұратын құрама жартылай өткізгіш монокристалды материал. Ол үлкен жолақ аралық, жоғары жылу өткізгіштік, жоғары сыни ыдырау өрісінің күші және жоғары электрондардың қанықтыру жылдамдығының сипаттамаларына ие. Төменгі ағындағы әртүрлі қолданбалы өрістерге сәйкес негізгі классификация мыналарды қамтиды:

1) Өткізгіш түрі: Оны одан әрі жаңа энергия көліктерінде, теміржол көлігінде және жоғары қуатты беру мен түрлендіруде қолданылатын Шоттки диодтары, MOSFET, IGBT және т.б. сияқты қуат құрылғыларына жасауға болады.

2) Жартылай оқшаулағыш түрі: Оны әрі қарай ақпараттық байланыста, радио анықтауда және басқа салаларда қолданылатын HEMT сияқты микротолқынды радиожиілік құрылғыларына жасауға болады.

ӨткізгішSiC субстраттарынегізінен жаңа энергетикалық көліктерде, фотоэлектрлік және басқа салаларда қолданылады. Жартылай оқшаулағыш SiC субстраттары негізінен 5G радиожиілікте және басқа салаларда қолданылады. Қазіргі негізгі 6 дюймдік SiC субстраты шетелде шамамен 2010 жылы басталды және SiC өрісіндегі Қытай мен шетел арасындағы жалпы алшақтық дәстүрлі кремний негізіндегі жартылай өткізгіштерге қарағанда азырақ. Сонымен қатар, SiC субстраттары үлкен өлшемдерге қарай дамып келе жатқандықтан, Қытай мен шетел арасындағы алшақтық азаяды. Қазіргі уақытта шетелдік көшбасшылар 8 дюймге дейін күш салды, ал төменгі тұтынушылар негізінен автомобиль класы болып табылады. Отандық өнімдер негізінен шағын өлшемді, ал 6 дюймдік өнімдер келесі 2-3 жылда ауқымды жаппай өндіріс мүмкіндіктеріне ие болады деп күтілуде, төменгі тұтынушылар негізінен өнеркәсіптік деңгейдегі тұтынушылар болып табылады.

Кремний карбиді субстратДайындық - бұл технологияны және процесті көп қажет ететін сала және негізгі технологиялық ағынға мыналар кіреді:

1. Шикізат синтезі: жоғары таза кремний ұнтағы + көміртегі ұнтағы формула бойынша араласады, реакция камерасында 2000°С жоғары жоғары температура жағдайында әрекеттеседі және ерекше кристалдық пішіндегі кремний карбиді бөлшектері және бөлшектердің мөлшері синтезделеді. Ұсақтау, іріктеу, тазалау және басқа да процестерден кейін кристалдардың өсу талаптарына сәйкес келетін жоғары таза кремний карбиді ұнтағы шикізаты алынады.

2. Кристаллдың өсуі: нарықтағы қазіргі негізгі процесс - PVT газ фазасын беру әдісі. Кремний карбиді ұнтағы оны реакциялық газға сублимациялау үшін жабық, вакуумдық өсу камерасында 2300°C температурада қыздырылады. Содан кейін ол атомдық тұндыру үшін тұқымдық кристалдың бетіне тасымалданады және кремний карбидінің монокристалына айналады.

Сонымен қатар, сұйық фазалық әдіс болашақта негізгі үрдіске айналады. Себебі, ПВТ әдісінің кристалдық өсу процесіндегі дислокация ақауларын бақылау қиын. Сұйық фазалық әдіс кремний карбидінің монокристалдарын бұрандалы дислокациясыз, шеткі дислокациясыз және қабаттасу ақауларысыз өсіре алады, өйткені өсу процесі тұрақты сұйық фазада. Бұл артықшылық жоғары сапалы ірі өлшемді кремний карбид монокристалдарын дайындау технологиясының тағы бір маңызды бағыты мен болашақ даму резервін қамтамасыз етеді.

3. Кристалды өңдеу, негізінен құйманы өңдеуді, кристалды өзекшелерді кесуді, ұнтақтауды, жылтыратуды, тазалауды және басқа процестерді және соңында кремний карбиді субстратын қалыптастыруды қамтиды.