
目前主流商用的碳化硅衬底制造方法为PVT法,工艺流程如下:1)原料合成:将高纯硅粉和碳粉混合,得到符合纯度和颗粒度要求的碳化硅粉;2)晶体生长:采用PVT法制备碳化硅单晶并检测剔除晶型杂乱及结晶缺陷的晶体;3)晶锭加工:采用X射线单晶定向仪定向并加工为标准尺寸和角度的晶棒;4)晶棒切割:按照客户需求切割成不同厚度;5)切割片研磨:采用自有配方研磨液减薄切割片并进行面型和电学性能检测;
6)研磨片抛光:对研磨片进行机械抛光和化学抛光,并检测各指标参数确定等级;7)抛光片清洗:通过化学试剂与去离子水进行清洗,并完成甩干封装。
SiC价格较高限制应用放量,衬底是产业链的核心降本环节。碳化硅材料具有高熔点、高硬度属性,制造所需的工艺难度远高于硅基材料,且由于碳化硅晶体生长速率慢、产品良率低,碳化硅衬底的生产周期远大于传统硅基。根据芯八哥数据,碳化硅器件制造成本结构中,衬底成本占比约20%,未来,衬底逐步降本有望打开碳化硅市场天花板。