Разлика између лажних, истраживачких, производних СиЦ супстрата

СиЦ супстрати су основни материјал за производњу полупроводничких уређаја треће генерације. Њихова класификација квалитета треба да прецизно одговара потребама различитих фаза, као што су развој полупроводничке опреме, верификација процеса и масовна производња. Индустрија генерално категоризује СиЦ супстрате у три категорије: лажне, истраживачке и производне класе.  Јасно разумевање разлика између ова три типа подлога може помоћи да се постигне оптимално решење за избор материјала за специфичне захтеве примене.

1. Лажни СиЦ супстрати

СиЦ супстрати лажног квалитета имају најниже захтеве квалитета међу три категорије. Обично се производе коришћењем сегмената нижег квалитета на оба краја кристалне шипке и обрађују се основним процесима брушења и полирања.

Површина плочице је храпава, а тачност полирања је недовољна; њихова густина дефекта је велика, а дислокације навоја и микроцеви чине значајан удео; електрична униформност је лоша и постоје очигледне разлике у отпорности и проводљивости целе плочице.  Због тога имају изузетну предност у погледу исплативости. Поједностављена технологија обраде чини њихову производњу много нижом од друге две подлоге, а могу се више пута користити.

Лажне подлоге од силицијум карбида су погодне за сценарије у којима не постоје строги захтеви за њихов квалитет, укључујући пуњење капацитета током инсталације полупроводничке опреме, калибрацију параметара током фазе пре рада опреме, отклањање грешака у раним фазама развоја процеса и обуку за руковање опремом за оператере.

2. СиЦ супстрати истраживачког квалитета

Квалитетно позиционирање истраживачког нивоаСиЦ супстратије између лажне и производне класе и мора испунити основне захтеве за електричне перформансе и чистоћу у сценаријима истраживања и развоја.

Њихова густина кристалних дефеката је знатно нижа од оне код лажне класе, али  не испуњавају стандарде за производњу. Кроз оптимизоване процесе хемијско-механичког полирања (ЦМП), може се контролисати храпавост површине, значајно побољшавајући глаткоћу. Доступни у проводљивим или полуизолационим типовима, они показују стабилност електричних перформанси и униформност по целој плочици, испуњавајући захтеве прецизности Р&Д тестирања.  Стога је њихова цена између цене лажних и производних СиЦ супстрата.

СиЦ супстрати истраживачког квалитета се користе у лабораторијским сценаријима истраживања и развоја, функционалној верификацији решења за дизајн чипа, верификацији изводљивости процеса у малом обиму и префињеној оптимизацији параметара процеса.

3. СиЦ супстрати за производњу

Подлоге за производњу су основни материјал за масовну производњу полупроводничких уређаја. Они су категорија највишег квалитета, са чистоћом од преко 99,9999999999%, а њихова густина дефеката је контролисана на изузетно ниском нивоу. 

Након третмана високопрецизним хемијским механичким полирањем (ЦМП), тачност димензија и равност површине достигли су нанометарски ниво, а кристална структура је близу савршене. Нуде одличну електричну униформност, са уједначеном отпорношћу на проводним и полуизолационим типовима подлоге. Међутим, због ригорозне селекције сировина и сложене контроле производног процеса (како би се обезбедио висок принос), њихова производна цена је највиша од три врсте супстрата. 

Овај тип СиЦ супстрата је погодан за масовну производњу полупроводничких уређаја финалне испоруке, укључујући масовну производњу СиЦ МОСФЕТ-а и диода Шоткијеве баријере (СБД), производњу ГаН-он-СиЦ РФ и микроталасних уређаја и индустријску производњу врхунских уређаја као што су напредни сензори и квантна опрема.