Vanskeligheter med å forberede SiC-substrater

Vanskeligheter med temperaturfeltkontroll:Si krystallstavvekst krever bare 1500 ℃, mensSiC krystallstavtrenger å vokse ved en høy temperatur på mer enn 2000 ℃, og det er mer enn 250 SiC-isomerer, men den viktigste 4H-SiC-enkrystallstrukturen som brukes til å lage kraftenheter, brukes. Hvis det ikke er nøyaktig kontrollert, vil andre krystallstrukturer oppnås. I tillegg bestemmer temperaturgradienten i digelen graden av SiC-sublimeringsoverføring og arrangementet og vekstmodusen til gassformige atomer på krystallgrensesnittet, som igjen påvirker krystallveksthastigheten og krystallkvaliteten. Derfor må det dannes en systematisk temperaturfeltkontrollteknologi.

Langsom krystallvekst:Veksthastigheten til Si-krystallstaven kan nå 30-150 mm/t, og det tar bare ca. 1 dag å produsere 1-3m silisiumkrystallstaver; mens veksthastigheten til SiC-krystallstaver, med PVT-metoden som eksempel, er omtrent 0,2-0,4 mm/t, og det tar 7 dager å vokse mindre enn 3-6 cm. Krystallveksthastigheten er mindre enn én prosent av silisiummaterialer, og produksjonskapasiteten er ekstremt begrenset.

Høye krav til gode produktparametere og lavt utbytte:Kjerneparametrene tilSiC-substraterinkludere mikrorørtetthet, dislokasjonstetthet, resistivitet, forvrengning, overflateruhet, etc. Det er en kompleks systemkonstruksjon å ordne atomer på en ryddig måte og fullføre krystallvekst i et lukket høytemperaturkammer mens man kontrollerer parameterindikatorer.

Materialet er hardt og sprøtt, og kutting tar lang tid og har høy slitasje:SiCs Mohs-hardhet er nest etter diamant, noe som betydelig øker vanskeligheten med å kutte, slipe og polere. Det tar omtrent 120 timer å kutte en 3 cm tykk barre i 35-40 biter. I tillegg, på grunn av den høye sprøheten til SiC, vil chipbehandlingen også slites mer, og utgangsforholdet er bare rundt 60%.

For tiden er den viktigste retningstrenden for substratutvikling å utvide diameteren. Den 6-tommers masseproduksjonslinjen i det globale SiC-markedet modnes, og ledende selskaper har gått inn i 8-tommersmarkedet.