실리콘 카바이드 기판 핵심 공정 흐름

실리콘 카바이드 기판탄소와 실리콘이라는 두 가지 원소로 구성된 화합물 반도체 단결정 소재입니다. 이는 큰 밴드갭, 높은 열 전도성, 높은 임계 항복 전계 강도 및 높은 전자 포화 드리프트 속도의 특성을 가지고 있습니다. 다양한 다운스트림 응용 분야에 따르면 핵심 분류에는 다음이 포함됩니다.

1) 전도성 유형: 쇼트키 다이오드, MOSFET, IGBT 등의 전력소자로 더 만들어 신에너지 차량, 철도 운송, 고전력 송변전 등에 사용됩니다.

2) 반절연형: HEMT와 같은 마이크로파 무선 주파수 장치로 추가 제작하여 정보 통신, 무선 탐지 및 기타 분야에 사용됩니다.

전도성SiC 기판주로 신에너지 차량, 광전지 및 기타 분야에 사용됩니다. 반절연 SiC 기판은 주로 5G 무선 주파수 및 기타 분야에서 사용됩니다. 현재 주류인 6인치 SiC 기판은 2010년경 해외에서 시작되었으며, SiC 분야에서 중국과 해외 간의 전반적인 격차는 기존 실리콘 기반 반도체보다 작습니다. 또한 SiC 기판이 대형화되면서 중국과 해외 간 격차가 줄어들고 있다. 현재 해외 리더들은 8인치에 노력을 기울이고 있으며 다운스트림 고객은 주로 자동차 등급입니다. 국내에서는 제품이 주로 소형이고, 6인치 제품은 향후 2~3년 내 대규모 양산 능력을 갖추게 될 것으로 예상되며, 다운스트림 고객은 주로 산업용 등급 고객이다.

실리콘 카바이드 기판준비는 기술 및 프로세스 집약적 산업이며 핵심 프로세스 흐름은 다음과 같습니다.

1. 원료 합성 : 고순도 실리콘 분말 + 탄소 분말을 공식에 ​​따라 혼합하고 2,000 ° C 이상의 고온 조건에서 반응 챔버에서 반응시켜 특정 결정 형태와 입자 크기의 탄화 규소 입자를 합성합니다. 분쇄, 스크리닝, 세척 및 기타 공정을 거쳐 결정 성장 요구 사항을 충족하는 고순도 탄화규소 분말 원료를 얻습니다.

2. 결정 성장: 현재 시장의 주류 공정은 PVT 기상 전송 방식입니다. 실리콘 카바이드 분말은 밀폐된 진공 성장 챔버에서 2300°C로 가열되어 반응 가스로 승화됩니다. 그런 다음 원자 증착을 위해 종자 결정 표면으로 옮겨져 탄화 규소 단결정으로 성장됩니다.

또한, 향후에는 액상법이 주류 공정이 될 것입니다. 그 이유는 PVT법의 결정성장 과정에서 전위 결함을 제어하기 어렵기 때문이다. 액상법은 성장과정이 안정된 액상이기 때문에 나사전위, 모서리 전위, 적층결함 등이 거의 없이 탄화규소 단결정을 성장시킬 수 있다. 이러한 장점은 고품질의 대형 탄화규소 단결정 제조 기술에 대한 또 다른 중요한 방향과 향후 개발 예비를 제공합니다.

3. 주로 잉곳 가공, 결정봉 절단, 연삭, 연마, 세척 및 기타 공정을 포함하는 결정 가공, 최종적으로 탄화 규소 기판 형성.