Процес ядра підкладки з карбіду кремнію

Підкладка з карбіду кремніюце складний напівпровідниковий монокристалічний матеріал, що складається з двох елементів, вуглецю та кремнію. Він має характеристики великої забороненої зони, високої теплопровідності, високої критичної напруженості поля пробою та високої швидкості дрейфу насичення електронів. Відповідно до різних галузей застосування, основна класифікація включає:

1) Провідний тип: його можна додатково перетворити на силові пристрої, такі як діоди Шотткі, MOSFET, IGBT тощо, які використовуються в нових енергетичних транспортних засобах, залізничному транспорті, а також для передачі та трансформації високої потужності.

2) Напівізоляційний тип: його можна додатково перетворити на мікрохвильові радіочастотні пристрої, такі як HEMT, які використовуються в інформаційному зв’язку, радіовиявленні та інших сферах.

провіднийSiC підкладкив основному використовуються в транспортних засобах нової енергії, фотоелектричних та інших галузях. Напівізоляційні підкладки SiC в основному використовуються в радіочастотах 5G та в інших областях. Поточна основна 6-дюймова підкладка SiC з’явилася за кордоном приблизно в 2010 році, і загальний розрив між Китаєм і за кордоном у галузі SiC менший, ніж у традиційних напівпровідників на основі кремнію. Крім того, у міру того, як підкладки SiC розвиваються до більших розмірів, розрив між Китаєм і за кордоном скорочується. В даний час закордонні лідери доклали зусиль до 8 дюймів, а подальші клієнти в основному автомобільного класу. Усередині країни продукти в основному мають невеликий розмір, і очікується, що протягом наступних 2-3 років 6-дюймові пристрої матимуть можливості масового виробництва у великому обсязі, а подальші клієнти в основному будуть споживачами промислового рівня.

Підкладка з карбіду кремніюПідготовка є технологічно інтенсивною галуззю, і основний процес включає:

1. Синтез сировини: кремнієвий порошок високої чистоти + вуглецевий порошок змішуються відповідно до формули, реагують у реакційній камері при високій температурі понад 2000 °C, і синтезуються частинки карбіду кремнію певної кристалічної форми та розміру. Після дроблення, просіювання, очищення та інших процесів отримують порошкову сировину карбіду кремнію високої чистоти, яка відповідає вимогам росту кристалів.

2. Зростання кристалів: поточним основним процесом на ринку є метод газофазної передачі PVT. Порошок карбіду кремнію нагрівають у закритій вакуумній камері росту при 2300°C для сублімації в реакційний газ. Потім його переносять на поверхню затравкового кристала для атомарного осадження та вирощують у монокристал карбіду кремнію.

Крім того, метод рідкої фази стане основним процесом у майбутньому. Причина полягає в тому, що дислокаційні дефекти в процесі росту кристалів методом PVT важко контролювати. Рідкофазний метод дозволяє вирощувати монокристали карбіду кремнію без гвинтових дислокацій, крайових дислокацій і майже без дефектів укладання, оскільки процес росту відбувається в стабільній рідкій фазі. Ця перевага забезпечує ще один важливий напрямок і резерв майбутнього розвитку технології отримання високоякісних великорозмірних монокристалів карбіду кремнію.

3. Обробка кристалів, в основному включаючи обробку злитків, різання кристалічного стрижня, шліфування, полірування, очищення та інші процеси, і, нарешті, формування підкладки з карбіду кремнію.