Складність у підготовці підкладок SiC

Труднощі в контролі поля температури:Рост кристалічного стрижня кремнію вимагає лише 1500 ℃Кристалічний стрижень SiCмає рости при високій температурі понад 2000 ℃, і існує понад 250 ізомерів SiC, але використовується основна монокристалічна структура 4H-SiC, яка використовується для виготовлення силових пристроїв. Якщо його точно не контролювати, будуть отримані інші кристалічні структури. Крім того, температурний градієнт у тиглі визначає швидкість передачі сублімації SiC та розташування та режим росту атомів газу на межі кристала, що, у свою чергу, впливає на швидкість росту та якість кристалів. Тому необхідно сформувати технологію системного контролю температурного поля.

Повільний ріст кристалів:Швидкість росту кристалічного стрижня Si може досягати 30-150 мм/год, і для виготовлення стрижнів кристалічного кремнію довжиною 1-3 м потрібно лише 1 день; тоді як швидкість росту кристалічних стрижнів SiC, беручи за приклад метод PVT, становить близько 0,2-0,4 мм/год, і потрібно 7 днів, щоб вирости менше ніж на 3-6 см. Швидкість росту кристалів становить менше одного відсотка кремнієвих матеріалів, а виробничі потужності надзвичайно обмежені.

Високі вимоги до хороших параметрів продукту та низького виходу:Основні параметриSiC підкладкивключають щільність мікротрубок, щільність дислокацій, питомий опір, викривлення, шорсткість поверхні тощо. Це складна інженерна система для впорядкованого розташування атомів і завершення росту кристалів у закритій високотемпературній камері з одночасним керуванням показниками параметрів.

Матеріал твердий і крихкий, а різання займає багато часу і має високий знос:Твердість SiC за Моосом поступається лише алмазу, що значно збільшує складність його різання, шліфування та полірування. Щоб розрізати злиток товщиною 3 см на 35-40 частин, потрібно близько 120 годин. Крім того, через високу крихкість SiC обробка мікросхем також буде зношуватися більше, а коефіцієнт виходу становить лише близько 60%.

В даний час найважливішим напрямком розвитку підкладки є розширення діаметра. Лінія масового виробництва 6-дюймових екранів на світовому ринку SiC розвивається, і провідні компанії вийшли на ринок 8-дюймових пристроїв.