Sustrato de carburo de silicio

El proceso desustrato de carburo de silicioEs complejo y difícil de fabricar.sustrato de SiCOcupa el principal valor de la cadena industrial, representando el 47%. Se espera que con la ampliación de la capacidad de producción y la mejora del rendimiento en el futuro, caiga al 30%.

Desde la perspectiva de las propiedades electroquímicas,sustrato de carburo de silicioLos materiales se pueden dividir en sustratos conductores (rango de resistividad 15~30mΩ·cm) y sustratos semiaislantes (resistividad superior a 105Ω·cm). Estos dos tipos de sustratos se utilizan para fabricar dispositivos discretos, como dispositivos de energía y dispositivos de radiofrecuencia después del crecimiento epitaxial. Entre ellos:

1. Sustrato de carburo de silicio semiaislante: se utiliza principalmente en la fabricación de dispositivos de radiofrecuencia de nitruro de galio, dispositivos optoelectrónicos, etc. Al hacer crecer una capa epitaxial de nitruro de galio sobre un sustrato de carburo de silicio semiaislante, se obtiene un epitaxial de nitruro de galio a base de carburo de silicio. Se obtiene una oblea, que se puede convertir en dispositivos de radiofrecuencia de nitruro de galio como HEMT.

2. Sustrato conductor de carburo de silicio: utilizado principalmente en la fabricación de dispositivos de potencia. A diferencia del proceso tradicional de fabricación de dispositivos de potencia de silicio, los dispositivos de potencia de carburo de silicio no se pueden fabricar directamente sobre un sustrato de carburo de silicio. Es necesario hacer crecer una capa epitaxial de carburo de silicio sobre un sustrato conductor para obtener una oblea epitaxial de carburo de silicio y luego fabricar diodos Schottky, MOSFET, IGBT y otros dispositivos de energía en la capa epitaxial.

El proceso principal se divide en los siguientes tres pasos:

1. Síntesis de materia prima: mezcle polvo de silicio de alta pureza + polvo de carbono según la fórmula, reaccione en la cámara de reacción en condiciones de alta temperatura superiores a 2000 °C y sintetice partículas de carburo de silicio de forma cristalina y tamaño de partícula específicos. Luego, mediante trituración, cribado, limpieza y otros procesos, se obtienen materias primas en polvo de carburo de silicio de alta pureza que cumplen con los requisitos.

2. Crecimiento de cristales: es el eslabón del proceso más importante en la fabricación de sustratos de carburo de silicio y determina las propiedades eléctricas de los sustratos de carburo de silicio. En la actualidad, los principales métodos de crecimiento de cristales son el transporte físico de vapor (PVT), la deposición química de vapor a alta temperatura (HT-CVD) y la epitaxia en fase líquida (LPE). Entre ellos, PVT es el método principal para el crecimiento comercial de sustratos de SiC en esta etapa, con la mayor madurez técnica y la aplicación de ingeniería más amplia.

3. Procesamiento de cristales: mediante el procesamiento de lingotes, corte de varillas de cristal, esmerilado, pulido, limpieza y otros enlaces, la varilla de cristal de carburo de silicio se procesa hasta convertirla en un sustrato.