襯底是指沿特定的結(jié)晶方向?qū)⒕w切割、研磨、拋光,得到具有特定晶面和適當(dāng)電學(xué)、光學(xué)和機(jī)械特性,用于生長外延層的潔凈單晶圓薄片。碳化硅襯底是新近發(fā)展的寬禁帶半導(dǎo)體的核心材料,以其制作的器件具有耐高溫、耐高壓、高頻、大功率、抗輻射等特點(diǎn),具有開關(guān)速度快、效率高的優(yōu)勢(shì),可大幅降低產(chǎn)品功耗、提高能量轉(zhuǎn)換效率并減小產(chǎn)品體積。
碳化硅襯底制備技術(shù)
碳化硅襯底制備技術(shù)包括 PVT 法(物理氣相傳輸法)、溶液法和高溫氣相化學(xué)沉積法等,目前商用碳化硅單晶生長均采用 PVT 法。碳化硅襯底以高純碳粉、高純硅粉為原料合成碳化硅粉,在特殊溫場(chǎng)下,采用成熟的物理氣相傳輸法(PVT 法)生長不同尺寸的碳化硅晶錠,經(jīng)過靜電加工、晶棒切割、晶片研磨拋光清洗等多道加工工序制成。
碳化硅襯底分類
按照電學(xué)性能的不同,碳化硅襯底可分為半絕緣型碳化硅襯底和導(dǎo)電型碳化硅襯底兩類。半絕緣型碳化硅襯底主要應(yīng)用于制造氮化鎵射頻器件。通過在半絕緣型碳化硅襯底上生長氮化鎵外延層,制得碳化硅基氮化鎵外延片,可進(jìn)一步制成氮化鎵射頻器件。導(dǎo)電型碳化硅襯底主要應(yīng)用于制造功率器件。與傳統(tǒng)硅功率器件制作工藝不同,碳化硅功率器件不能直接制作在碳化硅襯底上,需在導(dǎo)電型襯底上生長碳化硅外延層得到碳化硅外延片,并在外延層上制造各類功率器件。