Silicon Carbide Substrate Core Process Flow

Silicon carbide substrateay isang compound semiconductor single crystal material na binubuo ng dalawang elemento, carbon at silicon. Mayroon itong mga katangian ng malaking bandgap, mataas na thermal conductivity, mataas na critical breakdown field strength, at mataas na electron saturation drift rate. Ayon sa iba't ibang mga patlang ng downstream na aplikasyon, ang pangunahing pag-uuri ay kinabibilangan ng:

1) Conductive type: Maaari pa itong gawing power device gaya ng Schottky diodes, MOSFET, IGBT, atbp., na ginagamit sa mga bagong sasakyang pang-enerhiya, transportasyon ng tren, at high-power transmission at transformation.

2) Semi-insulating type: Maaari pa itong gawing microwave radio frequency device gaya ng HEMT, na ginagamit sa komunikasyon ng impormasyon, radio detection at iba pang larangan.

ConductiveMga substrate ng SiCay pangunahing ginagamit sa mga bagong sasakyang pang-enerhiya, photovoltaics at iba pang larangan. Ang mga semi-insulating na SiC substrate ay pangunahing ginagamit sa 5G radio frequency at iba pang larangan. Ang kasalukuyang pangunahing 6-pulgadang SiC substrate ay nagsimula sa ibang bansa noong 2010, at ang pangkalahatang agwat sa pagitan ng Tsina at sa ibang bansa sa larangan ng SiC ay mas maliit kaysa sa tradisyonal na mga semiconductor na nakabatay sa silikon. Bilang karagdagan, habang ang mga substrate ng SiC ay umuunlad patungo sa mas malalaking sukat, ang agwat sa pagitan ng China at sa ibang bansa ay lumiliit. Sa kasalukuyan, ang mga pinuno sa ibang bansa ay gumawa ng mga pagsisikap sa 8 pulgada, at ang mga customer sa ibaba ng agos ay pangunahin sa automotive grade. Sa loob ng bansa, ang mga produkto ay higit sa lahat ay maliit ang laki, at ang mga 6 na pulgada ay inaasahang magkakaroon ng malakihang kakayahan sa mass production sa susunod na 2-3 taon, na ang mga customer sa ibaba ng agos ay higit sa lahat ay mga industrial-grade na customer.

Silicon carbide substrateAng paghahanda ay isang industriyang may teknolohiya at masinsinang proseso, at ang pangunahing daloy ng proseso ay kinabibilangan ng:

1. Raw material synthesis: high-purity silicon powder + carbon powder ay halo-halong ayon sa formula, reacted sa reaction chamber sa ilalim ng mataas na temperatura na kondisyon sa itaas 2,000°C, at silicon carbide particles ng partikular na crystal form at particle size ay synthesize. Pagkatapos ng pagdurog, screening, paglilinis at iba pang mga proseso, ang high-purity na silicon carbide powder na hilaw na materyales na nakakatugon sa mga kinakailangan ng paglaki ng kristal ay nakuha.

2. Crystal growth: Ang kasalukuyang pangunahing proseso sa merkado ay PVT gas phase transmission method. Ang silicone carbide powder ay pinainit sa isang saradong, vacuum growth chamber sa 2300°C upang i-sublimate ito sa reaction gas. Pagkatapos ay inilipat ito sa ibabaw ng seed crystal para sa atomic deposition at lumaki sa isang silicon carbide single crystal.

Bilang karagdagan, ang paraan ng liquid phase ay magiging pangunahing proseso sa hinaharap. Ang dahilan ay ang mga dislokasyong depekto sa proseso ng paglago ng kristal ng pamamaraang PVT ay mahirap kontrolin. Ang paraan ng liquid phase ay maaaring magpalago ng silicon carbide na solong kristal na walang mga dislokasyon ng turnilyo, mga dislokasyon sa gilid at halos walang mga stacking fault dahil ang proseso ng paglago ay nasa isang matatag na yugto ng likido. Ang kalamangan na ito ay nagbibigay ng isa pang mahalagang direksyon at hinaharap na pag-unlad na reserba para sa teknolohiya ng paghahanda ng mataas na kalidad na malalaking sukat na silicon carbide na solong kristal.

3. Pagproseso ng kristal, pangunahin kasama ang pagproseso ng ingot, pagputol ng baras ng kristal, paggiling, pag-polish, paglilinis at iba pang mga proseso, at sa wakas ay bumubuo ng substrate ng silikon na karbida.