目前SiC衬底在制备中的难点包括哪些?

目前SiC衬底在制备中的难点包括哪些?

最佳答案 匿名用户编辑于2022/10/11 11:09

我来概括一下,内容都来自报告《碳化硅行业研究:SiC成本逐步下降,行业有望迎来爆发拐点》,如果想要更多了解的话,可以前往原报告查看。

单晶生长速度慢。硅单晶的生长速度约为 300mm/h,碳化硅单晶的生长 速度约为 0.4mm/h,两者相差近 800 倍。故而,SiC 的单晶长度一般就 几厘米到 10 厘米,一般称为晶锭,而不是像硅棒有 2-3 米的长度。

 晶棒生长过程中的控制环节。SiC粉末到晶棒的过程中涉及到热场设计、 生长条件控制、缺陷控制等核心技术,是目前主要影响 SiC 良率的环节。 例如,碳化硅有多达 250 余种同质异构体,用于制作功率半导体的主要 是 4H-SiC 单晶结构。碳化硅单晶生长过程中,4H晶型生长窗口小,对 温度和气压设计有着严苛标准,生长过程中控制不精确将会得到其他结 构的碳化硅晶体。天岳先进 2020 年的晶棒良率为 51%,虽然较前几年 有所上升,但仍然处于偏低的水平,反映晶棒生产的高门槛。

切磨抛加工能力。由于 SiC 材料硬度大,所以在切磨抛中容易破碎,造 成良率损失或者更长的加工时间。衬底良率一般体现单个半导体级晶棒 经切片加工后产出合格衬底的占比。天岳先进 2020年衬底良率在 70%, 反映晶棒到衬底环节仍有一定损失。

参考报告

碳化硅行业研究:SiC成本逐步下降,行业有望迎来爆发拐点.pdf

碳化硅行业研究:SiC成本逐步下降,行业有望迎来爆发拐点。SiC具有优秀的材料特性。碳化硅(SiC)是一种化合物半导体材料,被称为第三代半导体材料。由于SiC具有宽禁带宽度,从而导致其有高击穿电场强度、低本征载流子浓度,使得SiC功率器件具有耐高压、体积小、功耗低、耐高温等优势。SiC器件适用于高压、高频场景,且可以缩小系统体积。衬底是产业链核心环节。SiC产业链主要包括衬底、外延、器件制造、封测等环节,而衬底的成本占比较高,是核心环节。根据衬底电阻率的不同,SiC衬底可以分为导电型、半绝缘型衬底,分别应用于功率器件、射频通信领域。国产厂商目前在导电型衬底领域市占率较低,但山东天岳在半绝缘型衬...

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