Sunkumai ruošiant SiC substratus

Temperatūros lauko valdymo sunkumai:Si kristalų lazdelių augimui reikia tik 1500 ℃SiC krištolinis strypasturi augti aukštoje, daugiau nei 2000 ℃ temperatūroje, ir yra daugiau nei 250 SiC izomerų, tačiau naudojama pagrindinė 4H-SiC monokristalinė struktūra, naudojama energijos įtaisams gaminti. Jei jis nėra tiksliai kontroliuojamas, bus gautos kitos kristalinės struktūros. Be to, temperatūros gradientas tiglyje lemia SiC sublimacijos perdavimo greitį ir dujinių atomų išdėstymą bei augimo režimą kristalų sąsajoje, o tai savo ruožtu turi įtakos kristalų augimo greičiui ir kristalų kokybei. Todėl reikia suformuoti sistemingą temperatūros lauko valdymo technologiją.

Lėtas kristalų augimas:Si kristalų strypų augimo greitis gali siekti 30-150 mm / h, o 1-3 m silicio kristalų strypų gamyba užtrunka tik apie 1 dieną; Tuo tarpu SiC kristalų strypų augimo greitis, pavyzdžiui, PVT metodu, yra apie 0,2–0,4 mm/h, o norint užaugti mažiau nei 3–6 cm, reikia 7 dienų. Kristalų augimo greitis yra mažesnis nei vienas procentas silicio medžiagų, o gamybos pajėgumai yra labai riboti.

Aukšti reikalavimai geriems produkto parametrams ir mažam derliui:Pagrindiniai parametraiSiC substrataiapima mikrovamzdelių tankį, dislokacijos tankį, savitąją varžą, deformaciją, paviršiaus šiurkštumą ir kt. Tai sudėtinga sistemos inžinerija, skirta tvarkingai išdėstyti atomus ir užbaigti kristalų augimą uždaroje aukštos temperatūros kameroje, valdant parametrų indikatorius.

Medžiaga yra kieta ir trapi, o pjovimas užtrunka ilgai ir labai susidėvi:SiC pagal Moso kietumą nusileidžia tik deimantams, o tai žymiai apsunkina jo pjovimą, šlifavimą ir poliravimą. 3 cm storio luitą supjaustyti į 35-40 dalių reikia apie 120 valandų. Be to, dėl didelio SiC trapumo lustų apdorojimas taip pat labiau susidėvės, o išėjimo koeficientas yra tik apie 60%.

Šiuo metu svarbiausia substrato plėtros kryptis yra skersmens didinimas. 6 colių masinės gamybos linija pasaulinėje SiC rinkoje bręsta, o pirmaujančios įmonės įžengė į 8 colių rinką.