Сложность подготовки подложек SiC.

Трудности в контроле температурного поля:Для роста кристаллического стержня Si требуется всего 1500 ℃, в то время какКристаллический стержень SiCдолжен расти при высокой температуре более 2000 ℃, и имеется более 250 изомеров SiC, но используется основная монокристаллическая структура 4H-SiC, используемая для изготовления силовых устройств. Если его точно не контролировать, будут получены другие кристаллические структуры. Кроме того, градиент температуры в тигле определяет скорость сублимационной передачи SiC, а также расположение и режим роста газообразных атомов на границе раздела кристаллов, что, в свою очередь, влияет на скорость роста кристаллов и качество кристаллов. Поэтому необходимо сформировать технологию систематического контроля температурного поля.

Медленный рост кристаллов:Скорость роста кристаллического кремниевого стержня может достигать 30-150 мм/ч, а производство кремниевых кристаллических стержней длиной 1-3 м занимает всего около 1 дня; в то время как скорость роста кристаллических стержней SiC, на примере PVT-метода, составляет около 0,2-0,4 мм/ч, а для роста менее 3-6 см требуется 7 дней. Скорость роста кристаллов составляет менее одного процента кремниевых материалов, а производственные мощности крайне ограничены.

Высокие требования к хорошим параметрам продукта и низкому выходу:Основные параметрыПодложки SiCвключают плотность микротрубок, плотность дислокаций, удельное сопротивление, коробление, шероховатость поверхности и т. д. Это сложная системная инженерия, позволяющая упорядоченно расположить атомы и завершить рост кристаллов в закрытой высокотемпературной камере при одновременном контроле показателей параметров.

Материал твердый и хрупкий, резка занимает много времени и имеет высокий износ:По твердости SiC по шкале Мооса он уступает только алмазу, что значительно увеличивает сложность его огранки, шлифовки и полировки. Чтобы разрезать слиток толщиной 3 см на 35-40 кусков, требуется около 120 часов. Кроме того, из-за высокой хрупкости SiC обработка чипов также будет изнашиваться сильнее, а коэффициент выхода составляет всего около 60%.

В настоящее время важнейшим направлением развития подложек является расширение диаметра. Линия массового производства 6-дюймовых экранов на мировом рынке SiC развивается, и ведущие компании вышли на рынок 8-дюймовых устройств.