Težava pri pripravi substratov SiC

Težava pri nadzoru temperaturnega polja:Rast kristalne palice Si zahteva le 1500 ℃, medtem koSiC kristalna palicamora rasti pri visoki temperaturi nad 2000 ℃ in obstaja več kot 250 izomerov SiC, vendar se uporablja glavna monokristalna struktura 4H-SiC, ki se uporablja za izdelavo napajalnih naprav. Če ni natančno nadzorovana, bodo pridobljene druge kristalne strukture. Poleg tega temperaturni gradient v lončku določa hitrost sublimacijskega prenosa SiC ter razporeditev in način rasti plinastih atomov na kristalni meji, kar posledično vpliva na hitrost rasti kristalov in kakovost kristalov. Zato je treba oblikovati sistematično tehnologijo nadzora temperaturnega polja.

Počasna rast kristalov:Hitrost rasti kristalne palice Si lahko doseže 30-150 mm / h in traja le približno 1 dan za izdelavo 1-3 m silicijevih kristalnih palic; medtem ko je hitrost rasti kristalnih palic SiC, če vzamemo za primer metodo PVT, približno 0,2-0,4 mm/h in traja 7 dni, da zrastejo manj kot 3-6 cm. Hitrost rasti kristalov je manjša od enega odstotka silicijevih materialov, proizvodna zmogljivost pa je zelo omejena.

Visoke zahteve za dobre parametre izdelka in nizek donos:Glavni parametriSiC substrativključujejo gostoto mikrocevk, gostoto dislokacij, upornost, zvijanje, površinsko hrapavost itd. Gre za zapleteno sistemsko inženirstvo za urejeno razporeditev atomov in dokončanje rasti kristalov v zaprti visokotemperaturni komori ob nadzoru indikatorjev parametrov.

Material je trd in krhek, rezanje pa traja dolgo in ima visoko obrabo:Mohsova trdota SiC je takoj za diamantom, kar bistveno poveča težavnost njegovega rezanja, brušenja in poliranja. Razrez 3 cm debelega ingota na 35-40 kosov traja približno 120 ur. Poleg tega se bo zaradi visoke krhkosti SiC obdelava čipov tudi bolj obrabila, razmerje proizvodnje pa je le približno 60%.

Trenutno je najpomembnejši smerni trend razvoja substrata povečanje premera. 6-palčna množična proizvodna linija na svetovnem trgu SiC dozoreva in vodilna podjetja so vstopila na trg 8-palčnih.