Svårigheter att förbereda SiC-substrat

Svårighet att kontrollera temperaturfältet:Si kristall stav tillväxt kräver bara 1500 ℃, medanSiC kristallstavbehöver växa vid en hög temperatur på mer än 2000 ℃, och det finns mer än 250 SiC-isomerer, men den huvudsakliga 4H-SiC-enkristallstrukturen som används för att tillverka kraftenheter används. Om det inte är exakt kontrollerat kommer andra kristallstrukturer att erhållas. Dessutom bestämmer temperaturgradienten i degeln graden av SiC-sublimeringsöverföring och arrangemanget och tillväxtsättet för gasformiga atomer på kristallgränsytan, vilket i sin tur påverkar kristalltillväxthastigheten och kristallkvaliteten. Därför måste en systematisk temperaturfältskontrollteknik utformas.

Långsam kristalltillväxt:Tillväxthastigheten för Si-kristallstav kan nå 30-150 mm/h, och det tar bara cirka 1 dag att producera 1-3m kiselkristallstavar; medan tillväxthastigheten för SiC-kristallstavar, med PVT-metoden som exempel, är cirka 0,2-0,4 mm/h, och det tar 7 dagar att växa mindre än 3-6 cm. Kristalltillväxthastigheten är mindre än en procent av kiselmaterial, och produktionskapaciteten är extremt begränsad.

Höga krav på bra produktparametrar och lågt utbyte:Kärnparametrarna förSiC-substratinkluderar mikrorörstäthet, dislokationsdensitet, resistivitet, skevhet, ytjämnhet, etc. Det är en komplex systemteknik att ordna atomer på ett ordnat sätt och fullborda kristalltillväxt i en sluten högtemperaturkammare samtidigt som man kontrollerar parameterindikatorer.

Materialet är hårt och sprött och skärningen tar lång tid och har högt slitage:SiC:s Mohs-hårdhet är näst efter diamant, vilket avsevärt ökar svårigheten att skära, slipa och polera. Det tar cirka 120 timmar att skära ett 3 cm tjockt göt i 35-40 bitar. Dessutom, på grund av den höga sprödheten hos SiC, kommer chipbehandlingen också att slitas mer, och utgångsförhållandet är bara cirka 60%.

För närvarande är den viktigaste trenden för substratutveckling att utöka diametern. Den 6-tums massproduktionslinjen på den globala SiC-marknaden håller på att mogna och ledande företag har tagit sig in på 8-tumsmarknaden.