SiC 기판 준비의 어려움

온도장 제어의 어려움:Si 결정 막대 성장에는 1500℃만 필요하지만SiC 수정봉2000℃ 이상의 고온에서 성장해야 하며, SiC 이성질체는 250개 이상이나 되는데, 전력소자를 만드는 데 주로 사용되는 4H-SiC 단결정 구조를 사용한다. 정밀하게 제어되지 않으면 다른 결정 구조가 얻어집니다. 또한, 도가니의 온도 구배는 SiC 승화 전달 속도와 결정 계면의 기체 원자 배열 및 성장 모드를 결정하며, 이는 결국 결정 성장 속도 및 결정 품질에 영향을 미칩니다. 따라서 체계적인 온도장 제어 기술의 형성이 필요하다.

느린 결정 성장:Si 결정 막대의 성장 속도는 30-150mm/h에 도달할 수 있으며 1-3m 실리콘 결정 막대를 생산하는 데 약 1일밖에 걸리지 않습니다. PVT 방식을 예로 들면 SiC 수정봉의 성장 속도는 약 0.2~0.4mm/h이고, 3~6cm 미만으로 성장하는 데는 7일이 소요됩니다. 결정 성장 속도는 실리콘 소재의 1% 미만이며 생산 능력은 극히 제한되어 있습니다.

우수한 제품 매개변수 및 낮은 수율에 대한 높은 요구 사항:핵심 매개 변수SiC 기판마이크로튜브 밀도, 전위 밀도, 저항률, 변형, 표면 거칠기 등이 포함됩니다. 매개 변수 지표를 제어하면서 원자를 질서있게 배열하고 폐쇄된 고온 챔버에서 결정 성장을 완료하는 것은 복잡한 시스템 엔지니어링입니다.

재료는 단단하고 부서지기 쉬우며 절단에 오랜 시간이 걸리고 마모도가 높습니다.SiC의 모스 경도는 다이아몬드에 이어 두 번째로 절단, 연삭 및 연마의 난이도가 크게 높아집니다. 3cm 두께의 주괴를 35~40개 조각으로 자르는 데 약 120시간이 걸립니다. 또한 SiC의 높은 취성으로 인해 칩 처리도 더 많이 마모되며 출력 비율은 약 60%에 불과합니다.

현재 기판 개발의 가장 중요한 방향은 직경 확장이다. 글로벌 SiC 시장은 6인치 양산라인이 성숙화되고 있으며, 선두 기업들이 8인치 시장에 진출하고 있다.