Разликата помеѓу куклата, истражувачката, производната класа на SiC супстрати

Подлогите на SiC се основен материјал за производство на полупроводнички уреди од трета генерација. Нивната класификација на квалитетот треба точно да одговара на потребите на различни фази, како што се развој на полупроводничка опрема, верификација на процесот и масовно производство. Индустријата генерално ги категоризира SiC супстратите во три категории: кукла, истражувачка и производна оценка.  Јасното разбирање на разликите помеѓу овие три типа на подлоги може да помогне да се постигне оптимално решение за избор на материјал за специфични барања за примена.

1. Супстрати на SiC од лажна класа

Подлогите на SiC од лажна класа имаат најниски барања за квалитет меѓу трите категории. Тие обично се произведуваат со користење на сегменти со послаб квалитет на двата краја на кристалната прачка и се обработуваат преку основни процеси на мелење и полирање.

Површината на обландата е груба, а прецизноста на полирањето е недоволна; нивната густина на дефектот е висока, а дислокациите на навојот и микроцевките заземаат значителен дел; електричната униформност е слаба и има очигледни разлики во отпорноста и спроводливоста на целата обланда.  Затоа, тие имаат извонредна предност во однос на трошоците. Поедноставената технологија на обработка прави нивното производство да чини многу пониско од другите два супстрати и тие можат да се користат повеќе пати.

Подлогите од силициум карбид со лажна класа се погодни за сценарија каде што нема строги барања за нивниот квалитет, вклучително и полнење на капацитетот за време на инсталацијата на полупроводничка опрема, калибрација на параметрите за време на фазата пред работа на опремата, дебагирање на параметрите во раните фази на развојот на процесот и обука за ракување со опремата за операторите.

2. Истражувачки подлоги за SiC степен

Квалитетното позиционирање на истражување-одделениеSiC супстратие помеѓу лажна и производна оценка и мора да ги исполнува основните барања за електрични перформанси и чистота во сценаријата за истражување и развој.

Густината на нивниот кристален дефект е значително помала од онаа на лажната класа, но  не ги исполнуваат стандардите за производство. Преку оптимизирани процеси на хемиско механичко полирање (CMP), грубоста на површината може да се контролира, што значително ја подобрува мазноста. Достапни во спроводливи или полуизолациски типови, тие покажуваат стабилност на електричните перформанси и униформност низ обландата, исполнувајќи ги барањата за прецизност на тестирањето за истражување и развој.  Затоа, нивната цена е помеѓу онаа на лажните и производните подлоги SiC.

Подлогите на SiC од истражувачка класа се користат во лабораториски сценарија за истражување и развој, функционална верификација на решенија за дизајн на чипови, верификација на физибилити на процеси во мали размери и рафинирана оптимизација на параметрите на процесот.

3. Подлоги на SiC за производство

Подлогите од производна класа се основниот материјал за масовно производство на полупроводнички уреди. Тие се најквалитетна категорија, со чистота од над 99,9999999999%, а нивната густина на дефект е контролирана на исклучително ниско ниво. 

По обработката со високопрецизно хемиско механичко полирање (CMP), димензионалната точност и плошноста на површината достигнаа ниво на нанометар, а кристалната структура е блиску до совршена. Тие нудат одлична електрична униформност, со рамномерна отпорност и кај спроводливите и кај полуизолационите типови на подлоги. Сепак, поради ригорозниот избор на суровини и сложената контрола на производниот процес (за да се обезбеди висок принос), нивната производна цена е највисока од трите типа на подлоги. 

Овој тип на подлога на SiC е погоден за големо производство на полупроводнички уреди со конечна испорака, вклучително и масовно производство на SiC MOSFET и Шотки бариерни диоди (SBD), производство на GaN-on-SiC RF и микробранови уреди и индустриско производство на уреди со висока класа, како што се сензори за напредна опрема и количество.