Кои се предизвиците во производството на подлоги од SiC?

Како што технологијата на полупроводници се повторува и се надградува кон повисоки фреквенции, повисоки температури, поголема моќност и помали загуби, силициум карбидот се истакнува како врвен полупроводнички материјал од третата генерација, постепено заменувајќи ги конвенционалните силиконски подлоги. Подлогите од силициум карбид нудат различни предности, како што се поширок процеп, поголема топлинска спроводливост, супериорна јачина на критичното електрично поле и поголема подвижност на електроните, станувајќи идеална опција за уреди со високи перформанси, моќност и висока фреквенција во најсовремените полиња како што се NEV, 5G комуникации, фотоволтаични инвертори, и aerospace.

Предизвици во производството на висококвалитетни силициум карбид супстрати

Производството и преработката на висококвалитетни силициум карбид супстрати вклучуваат исклучително високи технички бариери. Постојат бројни предизвици низ целиот процес, од подготовка на суровини до производство на готови производи, што стана клучен фактор што ја ограничува неговата примена во големи размери и индустриската надградба.

1. Предизвици за синтеза на суровини

Основните суровини за раст на еднокристалот на силициум карбид се јаглеродниот прав и силициум во прав. Тие се подложни на контаминација од нечистотии на животната средина за време на нивната синтеза, а отстранувањето на овие нечистотии е тешко. Овие нечистотии негативно влијаат на квалитетот на кристалот SiC низводно. Освен тоа, нецелосната реакција помеѓу силициумскиот прав и јаглеродниот прав лесно може да предизвика нерамнотежа во односот Si/C, што ја загрозува стабилноста на кристалната структура. Прецизното регулирање на формата на кристалот и големината на честичките во синтетизираниот прав SiC бара строга пост-синтеза обработка, со што се зголемува техничката бариера за подготовка на суровина.

2. Предизвици за раст на кристалот

Растот на кристалот од силициум карбид бара температури кои надминуваат 2300℃, што поставува строги барања за отпорност на висока температура и прецизност на термичка контрола на полупроводничката опрема. За разлика од монокристалниот силициум, силициум карбидот покажува исклучително бавни стапки на раст. На пример, со користење на методот PVT, за седум дена може да се одгледуваат само 2 до 6 сантиметри кристал од силициум карбид. Ова резултира со ниска производна ефикасност за силициум карбид супстрати, сериозно ограничувајќи го севкупниот производствен капацитет.  Понатаму, силициум карбидот има над 200 типови на кристални структури, во кои се употребливи само неколку типови структура како 4H-SiC. Затоа, строгата контрола на параметрите е од суштинско значење за да се избегнат полиморфни подмножества и да се обезбеди квалитет на производот.

3. Предизвици за обработка на кристали

Бидејќи тврдоста на силициум карбидот е само втор по дијамантот, што во голема мера ја зголемува тешкотијата на сечење. За време на процесот на сечење, се јавува значителна загуба на сечење, при што стапката на загуба достигнува околу 40%, што резултира со исклучително ниска ефикасност на искористување на материјалот. Поради ниската цврстина на фрактура, силициум карбидот е склон на пукање и чипсување на рабовите за време на обработката со разредување. Покрај тоа, последователните процеси на производство на полупроводници наметнуваат исклучително строги барања за прецизноста на обработката и квалитетот на површината на супстратите од силициум карбид, особено во однос на грубоста на површината, плошноста и искривувањето. Ова претставува значителни предизвици за прицврстување за разредување, мелење и полирање на супстратите од силициум карбид.

Семикорекс нудисупстрати од силициум карбидво различни големини и оценки. Ве молиме слободно контактирајте не за какви било прашања или за дополнителни детали.

Тел: +86-13567891907

Е-пошта: sales@semicorex.com