La diferencia entre sustratos de SiC ficticios, de investigación y de producción

Los sustratos de SiC son un material fundamental para la fabricación de dispositivos semiconductores de tercera generación. Su clasificación de grados de calidad debe coincidir con precisión con las necesidades de las diferentes etapas, como el desarrollo de equipos semiconductores, la verificación de procesos y la producción en masa. La industria generalmente clasifica los sustratos de SiC en tres categorías: grado ficticio, de investigación y de producción.  Una comprensión clara de las diferencias entre estos tres tipos de sustratos puede ayudar a lograr la solución de selección de material óptima para los requisitos de aplicación específicos.

1. Sustratos de SiC de grado ficticio

Los sustratos de SiC de grado ficticio tienen los requisitos de calidad más bajos entre las tres categorías. Por lo general, se fabrican utilizando segmentos de menor calidad en ambos extremos de la varilla de cristal y se procesan mediante procesos básicos de esmerilado y pulido.

Los sustratos de SiC son un material fundamental para la fabricación de dispositivos semiconductores de tercera generación. Su clasificación de grados de calidad debe coincidir con precisión con las necesidades de las diferentes etapas, como el desarrollo de equipos semiconductores, la verificación de procesos y la producción en masa. La industria generalmente clasifica los sustratos de SiC en tres categorías: grado ficticio, de investigación y de producción.  Una comprensión clara de las diferencias entre estos tres tipos de sustratos puede ayudar a lograr la solución de selección de material óptima para los requisitos de aplicación específicos.

Los sustratos de carburo de silicio de grado ficticio son adecuados para escenarios donde no existen requisitos estrictos para su calidad, incluido el llenado de capacidad durante la instalación de equipos semiconductores, la calibración de parámetros durante la etapa previa a la operación del equipo, la depuración de parámetros en las primeras etapas del desarrollo del proceso y la capacitación en operación de equipos para los operadores.

2. Sustratos de SiC de grado de investigación

El posicionamiento de calidad del grado de investigación.sustratos de SiCestá entre el grado ficticio y el grado de producción y debe cumplir con los requisitos básicos de limpieza y rendimiento eléctrico en escenarios de I+D.

Su densidad de defectos en el cristal es significativamente menor que la del grado ficticio, pero no cumple con los estándares de grado de producción. A través de procesos optimizados de pulido químico mecánico (CMP), se puede controlar la rugosidad de la superficie, mejorando significativamente la suavidad. Disponibles en tipos conductores o semiaislantes, exhiben estabilidad de rendimiento eléctrico y uniformidad en toda la oblea, cumpliendo con los requisitos de precisión de las pruebas de I+D.  Por lo tanto, su costo se encuentra entre el de los sustratos de SiC de grado ficticio y el de grado de producción.

Los sustratos de SiC de grado de investigación se utilizan en escenarios de investigación y desarrollo de laboratorio, verificación funcional de soluciones de diseño de chips, verificación de viabilidad de procesos a pequeña escala y optimización refinada de los parámetros del proceso.

3. Sustratos de SiC de calidad de producción

Los sustratos aptos para la producción son el material central para la producción en masa de dispositivos semiconductores. Son la categoría de calidad más alta, con una pureza superior al 99,9999999999% y su densidad de defectos se controla a un nivel extremadamente bajo. 

Después del tratamiento de pulido mecánico químico (CMP) de alta precisión, la precisión dimensional y la planitud de la superficie han alcanzado el nivel nanométrico y la estructura cristalina es casi perfecta. Ofrecen una excelente uniformidad eléctrica, con resistividad uniforme en todos los tipos de sustratos conductores y semiaislantes. Sin embargo, debido a la rigurosa selección de materias primas y al complejo control del proceso de producción (para garantizar un alto rendimiento), su costo de producción es el más alto de los tres tipos de sustrato. 

Su densidad de defectos en el cristal es significativamente menor que la del grado ficticio, pero no cumple con los estándares de grado de producción. A través de procesos optimizados de pulido químico mecánico (CMP), se puede controlar la rugosidad de la superficie, mejorando significativamente la suavidad. Disponibles en tipos conductores o semiaislantes, exhiben estabilidad de rendimiento eléctrico y uniformidad en toda la oblea, cumpliendo con los requisitos de precisión de las pruebas de I+D.  Por lo tanto, su costo se encuentra entre el de los sustratos de SiC de grado ficticio y el de grado de producción.