Silisyum Karbür Substrat Çekirdek Proses Akışı

Silisyum karbür substratkarbon ve silikon olmak üzere iki elementten oluşan bileşik yarı iletken tek kristal malzemedir. Geniş bant aralığı, yüksek termal iletkenlik, yüksek kritik bozulma alanı kuvveti ve yüksek elektron doygunluğu sürüklenme hızı özelliklerine sahiptir. Farklı alt uygulama alanlarına göre temel sınıflandırma şunları içerir:

1) İletken tip: Ayrıca yeni enerji araçlarında, demiryolu taşımacılığında, yüksek güçlü iletim ve dönüşümde kullanılan Schottky diyotlar, MOSFET, IGBT vb. güç cihazlarına da dönüştürülebilir.

2) Yarı yalıtımlı tip: Ayrıca bilgi iletişimi, radyo algılama ve diğer alanlarda kullanılan HEMT gibi mikrodalga radyo frekans cihazlarına da dönüştürülebilir.

İletkenSiC substratlarıesas olarak yeni enerji araçlarında, fotovoltaiklerde ve diğer alanlarda kullanılmaktadır. Yarı yalıtımlı SiC substratları esas olarak 5G radyo frekansında ve diğer alanlarda kullanılır. Mevcut ana akım 6 inçlik SiC substratı 2010 civarında yurt dışında başladı ve SiC alanında Çin ile yurt dışı arasındaki genel fark, geleneksel silikon bazlı yarı iletkenlerden daha küçük. Ayrıca SiC substratları daha büyük boyutlara doğru geliştikçe Çin ile yurt dışı arasındaki fark daralıyor. Şu anda, denizaşırı liderler 8 inçe ulaşmak için çaba sarf ediyor ve alt müşteriler çoğunlukla otomotiv sınıfında. Yurt içi ürünler çoğunlukla küçük boyutlu olup, 6 inçlik olanların önümüzdeki 2-3 yıl içinde büyük ölçekli seri üretim kapasitesine sahip olması bekleniyor; alt müşteriler çoğunlukla endüstriyel düzeydeki müşterilerdir.

Silisyum karbür substrathazırlık, teknoloji ve süreç açısından yoğun bir endüstridir ve temel süreç akışı şunları içerir:

1. Hammadde sentezi: Yüksek saflıkta silikon tozu + karbon tozu formüle göre karıştırılır, reaksiyon odasında 2.000°C'nin üzerindeki yüksek sıcaklık koşullarında reaksiyona sokulur ve spesifik kristal formda ve partikül boyutunda silisyum karbür partikülleri sentezlenir. Kırma, eleme, temizleme ve diğer işlemlerden sonra kristal büyütme gereksinimlerini karşılayan yüksek saflıkta silisyum karbür tozu hammaddeleri elde edilir.

2. Kristal büyümesi: Piyasadaki mevcut ana süreç, PVT gaz fazı iletim yöntemidir. Silisyum karbür tozu, reaksiyon gazına süblimleştirmek için kapalı, vakumlu bir büyüme odasında 2300°C'de ısıtılır. Daha sonra atomik biriktirme için tohum kristalinin yüzeyine aktarılır ve bir silisyum karbür tek kristali halinde büyütülür.

Ayrıca sıvı faz yöntemi gelecekte ana süreç haline gelecektir. Bunun nedeni, PVT yönteminin kristal büyüme sürecindeki dislokasyon kusurlarının kontrol edilmesinin zor olmasıdır. Sıvı faz yöntemi, büyüme süreci stabil bir sıvı fazda olduğundan, vida dislokasyonları, kenar dislokasyonları ve neredeyse hiç istifleme hatası olmadan silisyum karbür tek kristallerini büyütebilir. Bu avantaj, yüksek kaliteli büyük boyutlu silisyum karbür tek kristallerin hazırlama teknolojisi için başka bir önemli yön ve gelecekteki gelişme rezervini sağlar.

3. Kristal işleme, esas olarak külçe işleme, kristal çubuk kesme, taşlama, cilalama, temizleme ve diğer işlemleri içerir ve son olarak bir silisyum karbür alt tabaka oluşturur.