Podłoże z węglika krzemu

Procespodłoże z węglika krzemujest skomplikowany i trudny w produkcji.Podłoże SiCzajmuje główną wartość łańcucha branżowego, stanowiąc 47%. Oczekuje się, że wraz ze wzrostem mocy produkcyjnych i poprawą uzysku w przyszłości spadnie on do 30%.

Z punktu widzenia właściwości elektrochemicznychpodłoże z węglika krzemuMateriały można podzielić na podłoża przewodzące (zakres rezystywności 15~30mΩ·cm) i podłoża półizolacyjne (oporność powyżej 105Ω·cm). Te dwa rodzaje podłoży są wykorzystywane do wytwarzania dyskretnych urządzeń, takich jak urządzenia zasilające i urządzenia wykorzystujące częstotliwość radiową, po wzroście epitaksjalnym. Pomiędzy nimi:

1. Półizolacyjne podłoże z węglika krzemu: stosowane głównie do produkcji urządzeń o częstotliwości radiowej z azotku galu, urządzeń optoelektronicznych itp. Poprzez hodowanie warstwy epitaksjalnej azotku galu na półizolacyjnym podłożu z węglika krzemu, epitaksjalny azotek galu na bazie węglika krzemu Otrzymuje się wafel, który można dalej przetworzyć na urządzenia wykorzystujące częstotliwość radiową z azotku galu, takie jak HEMT.

2. Przewodzące podłoże z węglika krzemu: stosowane głównie w produkcji urządzeń zasilających. W przeciwieństwie do tradycyjnego procesu wytwarzania urządzeń zasilających z węglika krzemu, urządzeń zasilających z węglika krzemu nie można wytwarzać bezpośrednio na podłożu z węglika krzemu. Konieczne jest wyhodowanie warstwy epitaksjalnej z węglika krzemu na przewodzącym podłożu w celu uzyskania płytki epitaksjalnej z węglika krzemu, a następnie wyprodukowanie diod Schottky'ego, MOSFET-ów, IGBT i innych urządzeń zasilających na warstwie epitaksjalnej.

Główny proces dzieli się na trzy etapy:

1. Synteza surowców: Zmieszać proszek krzemu o wysokiej czystości + proszek węgla według wzoru, poddać reakcji w komorze reakcyjnej w warunkach wysokiej temperatury powyżej 2000°C i zsyntetyzować cząstki węglika krzemu o określonej formie krystalicznej i wielkości cząstek. Następnie poprzez kruszenie, przesiewanie, czyszczenie i inne procesy uzyskuje się surowce w postaci proszku węglika krzemu o wysokiej czystości, które spełniają wymagania.

2. Wzrost kryształów: Jest to najważniejszy proces w produkcji podłoży z węglika krzemu i określa właściwości elektryczne podłoży z węglika krzemu. Obecnie głównymi metodami wzrostu kryształów są fizyczny transport z fazy gazowej (PVT), chemiczne osadzanie z fazy gazowej w wysokiej temperaturze (HT-CVD) i epitaksja w fazie ciekłej (LPE). Wśród nich PVT jest na tym etapie główną metodą komercyjnego wzrostu podłoży SiC, charakteryzującą się najwyższą dojrzałością techniczną i najszerszym zastosowaniem inżynieryjnym.

3. Obróbka kryształów: Poprzez obróbkę wlewków, cięcie prętów kryształowych, szlifowanie, polerowanie, czyszczenie i inne ogniwa, pręt kryształowy węglika krzemu jest przetwarzany na podłoże.