Који су изазови у производњи СиЦ супстрата?

Како се полупроводничка технологија понавља и надограђује ка вишим фреквенцијама, вишим температурама, већој снази и мањим губицима, силицијум карбид се истиче као врхунски полупроводнички материјал треће генерације, постепено замењујући конвенционалне силицијумске подлоге. Подлоге од силицијум карбида нуде јасне предности, као што су шири појас, већа топлотна проводљивост, супериорна јачина критичног електричног поља и већа покретљивост електрона, постајући идеална опција за уређаје високих перформанси, велике снаге и високе фреквенције у најсавременијим пољима као што су НЕВ, 5Г комуникације, фотонапонски инвертори и свемирски претварачи.

Изазови у производњи висококвалитетних подлога од силицијум карбида

Производња и обрада висококвалитетних подлога од силицијум карбида подразумевају изузетно високе техничке баријере. Бројни изазови и даље постоје у целом  процесу, од припреме сировина до производње готовог производа, што је постало кључни фактор који ограничава његову примену великих размера и индустријску надоградњу.

1. Изазови синтезе сировина

Основне сировине за раст монокристала силицијум карбида су угљенични прах и силицијум у праху. Они су подложни контаминацији нечистоћама из околине током њихове синтезе, а уклањање ових нечистоћа је тешко. Ове нечистоће негативно утичу на квалитет кристала СиЦ. Осим тога, непотпуна реакција између силицијумског праха и угљеничног праха може лако изазвати неравнотежу у Си/Ц односу, угрожавајући стабилност кристалне структуре. Прецизна регулација кристалног облика и величине честица у синтетизованом праху СиЦ захтева строгу обраду после синтезе, чиме се подиже техничка баријера припреме сировине.

2. Изазови раста кристала

Раст кристала силицијум карбида захтева температуре веће од 2300℃, што поставља строге захтеве за отпорност на високе температуре и прецизност термичке контроле полупроводничке опреме. За разлику од монокристалног силицијума, силицијум карбид показује изузетно споре стопе раста. На пример, коришћењем ПВТ методе, само 2 до 6 центиметара кристала силицијум карбида може се узгајати за седам дана. Ово резултира ниском ефикасношћу производње за подлоге од силицијум карбида, озбиљно ограничавајући укупни производни капацитет.  Штавише, силицијум карбид има преко 200 типова кристалне структуре, у којима је употребљиво само неколико типова структуре као што је 4Х-СиЦ. Због тога је строга контрола параметара неопходна да би се избегле полиморфне инклузије и обезбедио квалитет производа.

3. Изазови обраде кристала

Пошто је тврдоћа силицијум карбида на другом месту након дијаманта, што у великој мери повећава тежину сечења. Током процеса сечења долази до значајног губитка резања, са стопом губитка која достиже око 40%, што резултира изузетно ниском ефикасношћу коришћења материјала. Због своје ниске жилавости на лом, силицијум карбид је склон пуцању и ломљењу ивица током обраде стањивања. Штавише, накнадни процеси производње полупроводника намећу изузетно строге захтеве за прецизност обраде и квалитет површине подлога од силицијум карбида, посебно у погледу храпавости површине, равности и савијања. Ово представља значајне изазове обраде за стањивање, брушење и полирање подлога од силицијум карбида.

Семицорек нудиподлоге од силицијум карбидау разним величинама и разредима. Слободно нас контактирајте са било каквим питањима или за додатне детаље.

Тел: +86-13567891907

Емаил: салес@семицорек.цом