Flusso del processo del nucleo del substrato in carburo di silicio

Substrato in carburo di silicioè un materiale monocristallino semiconduttore composto composto da due elementi, carbonio e silicio. Ha le caratteristiche di un ampio gap di banda, elevata conduttività termica, elevata intensità di campo di rottura critica e elevato tasso di deriva della saturazione degli elettroni. In base ai diversi campi di applicazione a valle, la classificazione principale include:

1) Tipo conduttivo: può essere ulteriormente trasformato in dispositivi di potenza come diodi Schottky, MOSFET, IGBT, ecc., che vengono utilizzati nei veicoli di nuova energia, nel trasporto ferroviario e nella trasmissione e trasformazione ad alta potenza.

2) Tipo semi-isolante: può essere ulteriormente trasformato in dispositivi a radiofrequenza a microonde come HEMT, che vengono utilizzati nella comunicazione delle informazioni, nel rilevamento radio e in altri campi.

ConduttivoSubstrati SiCsono utilizzati principalmente nei veicoli a nuova energia, nel fotovoltaico e in altri campi. I substrati SiC semiisolanti sono utilizzati principalmente nella radiofrequenza 5G e in altri campi. L’attuale substrato SiC da 6 pollici è stato lanciato all’estero intorno al 2010, e il divario complessivo tra la Cina e l’estero nel campo del SiC è inferiore a quello dei tradizionali semiconduttori a base di silicio. Inoltre, man mano che i substrati SiC si sviluppano verso dimensioni più grandi, il divario tra la Cina e l’estero si sta riducendo. Allo stato attuale, i leader d'oltremare hanno compiuto sforzi per 8 pollici, e i clienti a valle sono principalmente di tipo automobilistico. A livello nazionale, i prodotti sono principalmente di piccole dimensioni e si prevede che quelli da 6 pollici avranno capacità di produzione di massa su larga scala nei prossimi 2-3 anni, con i clienti a valle che saranno principalmente clienti di livello industriale.

Substrato in carburo di siliciola preparazione è un settore ad alta intensità di tecnologia e processi e il flusso del processo principale comprende:

1. Sintesi della materia prima: polvere di silicio di elevata purezza + polvere di carbonio vengono miscelati secondo la formula, fatti reagire nella camera di reazione in condizioni di temperatura elevata superiore a 2.000 °C e vengono sintetizzate particelle di carburo di silicio di forma cristallina e dimensione delle particelle specifiche. Dopo la frantumazione, la vagliatura, la pulizia e altri processi, si ottengono materie prime in polvere di carburo di silicio di elevata purezza che soddisfano i requisiti di crescita dei cristalli.

2. Crescita dei cristalli: l'attuale processo principale sul mercato è il metodo di trasmissione in fase gassosa PVT. La polvere di carburo di silicio viene riscaldata in una camera di crescita chiusa e sotto vuoto a 2300°C per sublimarla nel gas di reazione. Viene quindi trasferito sulla superficie del cristallo seme per la deposizione atomica e cresciuto in un singolo cristallo di carburo di silicio.

Inoltre, il metodo in fase liquida diventerà in futuro il processo tradizionale. Il motivo è che i difetti di dislocazione nel processo di crescita dei cristalli del metodo PVT sono difficili da controllare. Il metodo della fase liquida può far crescere monocristalli di carburo di silicio senza dislocazioni delle viti, dislocazioni dei bordi e quasi senza difetti di impilamento perché il processo di crescita avviene in una fase liquida stabile. Questo vantaggio fornisce un'altra importante direzione e riserva di sviluppo futuro per la tecnologia di preparazione di cristalli singoli di carburo di silicio di grandi dimensioni e di alta qualità.

3. Lavorazione del cristallo, comprendente principalmente la lavorazione dei lingotti, il taglio delle aste di cristallo, la molatura, la lucidatura, la pulizia e altri processi e infine la formazione di un substrato di carburo di silicio.