Vanskeligheder ved at forberede SiC-substrater

Vanskeligheder ved temperaturfeltkontrol:Si krystal stang vækst kræver kun 1500 ℃, mensSiC krystalstangskal vokse ved en høj temperatur på mere end 2000 ℃, og der er mere end 250 SiC-isomerer, men den vigtigste 4H-SiC-enkeltkrystalstruktur, der bruges til at fremstille strømenheder, bruges. Hvis det ikke er præcist styret, vil andre krystalstrukturer blive opnået. Derudover bestemmer temperaturgradienten i diglen hastigheden af ​​SiC-sublimationstransmission og arrangementet og vækstmåden af ​​gasformige atomer på krystalgrænsefladen, hvilket igen påvirker krystalvæksthastigheden og krystalkvaliteten. Derfor skal der dannes en systematisk temperaturfeltstyringsteknologi.

Langsom krystalvækst:Væksthastigheden af ​​Si-krystalstave kan nå 30-150 mm/t, og det tager kun omkring 1 dag at producere 1-3m siliciumkrystalstænger; mens væksthastigheden af ​​SiC-krystalstænger, hvis man tager PVT-metoden som eksempel, er omkring 0,2-0,4 mm/t, og det tager 7 dage at vokse mindre end 3-6 cm. Krystalvæksthastigheden er mindre end én procent af siliciummaterialer, og produktionskapaciteten er ekstremt begrænset.

Høje krav til gode produktparametre og lavt udbytte:Kerneparametrene vedrSiC substrateromfatter mikrorørstæthed, dislokationstæthed, resistivitet, vridning, overfladeruhed osv. Det er en kompleks systemkonstruktion at arrangere atomer på en ordnet måde og fuldføre krystalvækst i et lukket højtemperaturkammer, mens parameterindikatorer kontrolleres.

Materialet er hårdt og skørt, og skæring tager lang tid og har høj slid:SiC's Mohs-hårdhed er kun næst efter diamant, hvilket markant øger sværhedsgraden af ​​dens skæring, slibning og polering. Det tager cirka 120 timer at skære en 3 cm tyk barre i 35-40 stykker. På grund af SiC's høje skørhed vil chipbehandlingen desuden også slides mere, og outputforholdet er kun omkring 60%.

På nuværende tidspunkt er den vigtigste retningstrend for substratudvikling at udvide diameteren. Den 6-tommers masseproduktionslinje på det globale SiC-marked er ved at modnes, og førende virksomheder er gået ind på 8-tommers markedet.