Подлога од силицијум карбида

Процесподлога од силицијум карбидаје сложен и тежак за производњу.СиЦ супстратзаузима главну вредност индустријског ланца, чинећи 47%. Очекује се да се уз проширење производних капацитета и побољшање приноса у будућности очекује пад на 30%.

Из перспективе електрохемијских својстава,подлога од силицијум карбидаматеријали се могу поделити на проводне подлоге (опсег отпорности 15~30мΩ·цм) и полуизолационе подлоге (отпорност већа од 105Ω·цм). Ове две врсте супстрата се користе за производњу дискретних уређаја као што су уређаји за напајање и уређаји за радио фреквенцију након епитаксијалног раста. Међу њима:

1. Полуизолациона подлога од силицијум карбида: углавном се користи у производњи радиофреквентних уређаја са галијум нитридом, оптоелектронских уређаја, итд. Узгајањем епитаксијалног слоја галијум нитрида на полуизолационој подлози од силицијум карбида, епитаксијал на бази силицијум карбида галијум нитрида добија се плочица од које се даље могу направити уређаји за радио фреквенцију од галијум нитрида као што је ХЕМТ.

2. Проводна подлога од силицијум карбида: углавном се користи у производњи енергетских уређаја. За разлику од традиционалног процеса производње уређаја за напајање силицијум-карбида, уређаји за напајање од силицијум карбида се не могу директно производити на подлози од силицијум карбида. Неопходно је узгајати епитаксијални слој силицијум карбида на проводној подлози да би се добила епитаксијална плоча од силицијум карбида, а затим производити Шоткијеве диоде, МОСФЕТ, ИГБТ и друге уређаје за напајање на епитаксијалном слоју.

Главни процес је подељен у следећа три корака:

1. Синтеза сировог материјала: Помешати силицијум у праху високе чистоће + угљенични прах према формули, реаговати у реакционој комори под условима високе температуре изнад 2000°Ц и синтетизовати честице силицијум карбида специфичног кристалног облика и величине честица. Затим се кроз дробљење, просијавање, чишћење и друге процесе добијају сировине силицијум карбидног праха високе чистоће које испуњавају захтеве.

2. Раст кристала: То је најважнија карика процеса у производњи супстрата од силицијум карбида и одређује електрична својства супстрата од силицијум карбида. Тренутно, главне методе раста кристала су физички транспорт паре (ПВТ), високотемпературно хемијско таложење паре (ХТ-ЦВД) и епитаксија течне фазе (ЛПЕ). Међу њима, ПВТ је главна метода за комерцијални раст СиЦ супстрата у овој фази, са највишом техничком зрелошћу и најширом инжењерском применом.

3. Обрада кристала: Кроз обраду ингота, сечење кристалне шипке, брушење, полирање, чишћење и друге везе, кристална шипка од силицијум карбида се прерађује у супстрат.