Η τρέχουσα κατάσταση και οι τάσεις της τεχνολογίας επεξεργασίας πλακιδίων SiC

Ως υλικό υποστρώματος ημιαγωγών τρίτης γενιάς,καρβίδιο του πυριτίου (SiC)Οι μονοκρύσταλλοι έχουν ευρείες προοπτικές εφαρμογής στην κατασκευή ηλεκτρονικών συσκευών υψηλής συχνότητας και υψηλής ισχύος. Η τεχνολογία επεξεργασίας του SiC παίζει καθοριστικό ρόλο στην παραγωγή υλικών υποστρώματος υψηλής ποιότητας. Αυτό το άρθρο παρουσιάζει την τρέχουσα κατάσταση της έρευνας σχετικά με τις τεχνολογίες επεξεργασίας SiC τόσο στην Κίνα όσο και στο εξωτερικό, αναλύοντας και συγκρίνοντας τους μηχανισμούς των διαδικασιών κοπής, λείανσης και στίλβωσης, καθώς και τις τάσεις στην επιπεδότητα και την τραχύτητα της επιφάνειας των πλακιδίων. Επισημαίνει επίσης τις υπάρχουσες προκλήσεις στην επεξεργασία πλακιδίων SiC και συζητά τις μελλοντικές κατευθύνσεις ανάπτυξης.

Καρβίδιο του πυριτίου (SiC)Οι πλακέτες είναι κρίσιμα θεμελιώδη υλικά για συσκευές ημιαγωγών τρίτης γενιάς και κατέχουν σημαντική σημασία και δυναμικό αγοράς σε τομείς όπως η μικροηλεκτρονική, τα ηλεκτρονικά ισχύος και ο φωτισμός ημιαγωγών. Λόγω της εξαιρετικά υψηλής σκληρότητας και της χημικής σταθερότητας τωνΜονοκρύσταλλοι SiC, οι παραδοσιακές μέθοδοι επεξεργασίας ημιαγωγών δεν είναι απολύτως κατάλληλες για την κατεργασία τους. Παρόλο που πολλές διεθνείς εταιρείες έχουν διεξάγει εκτεταμένη έρευνα σχετικά με την τεχνικά απαιτητική επεξεργασία μονοκρυστάλλων SiC, οι σχετικές τεχνολογίες παραμένουν αυστηρά εμπιστευτικές.

Τα τελευταία χρόνια, η Κίνα έχει εντείνει τις προσπάθειές της στην ανάπτυξη μονοκρυσταλλικών υλικών και συσκευών SiC. Ωστόσο, η πρόοδος της τεχνολογίας συσκευών SiC στη χώρα περιορίζεται επί του παρόντος από περιορισμούς στις τεχνολογίες επεξεργασίας και στην ποιότητα των πλακιδίων. Επομένως, είναι απαραίτητο για την Κίνα να βελτιώσει τις δυνατότητες επεξεργασίας SiC, ώστε να βελτιώσει την ποιότητα των μονοκρυσταλλικών υποστρωμάτων SiC και να επιτύχει την πρακτική εφαρμογή και τη μαζική παραγωγή τους.

Τα κύρια βήματα επεξεργασίας περιλαμβάνουν: κοπή → χονδρή λείανση → λεπτή λείανση → τραχιά στίλβωση (μηχανική στίλβωση) → λεπτή στίλβωση (χημική μηχανική στίλβωση, CMP) → επιθεώρηση.

Κοπή μονοκρυστάλλων SiC

Στην επεξεργασία τουΜονοκρύσταλλοι SiC, η κοπή είναι το πρώτο και εξαιρετικά κρίσιμο βήμα. Η διακύμανση του τόξου, του στημονιού και του συνολικού πάχους (TTV) του πλακιδίου που προκύπτει από τη διαδικασία κοπής καθορίζουν την ποιότητα και την αποτελεσματικότητα των επόμενων εργασιών λείανσης και στίλβωσης.

Τα εργαλεία κοπής μπορούν να κατηγοριοποιηθούν ανάλογα με το σχήμα τους σε πριόνια εσωτερικής διαμέτρου (ID) με διαμάντι, πριόνια εξωτερικής διαμέτρου (OD), πριόνια ταινίας και πριόνια σύρματος. Τα πριόνια σύρματος, με τη σειρά τους, μπορούν να ταξινομηθούν ανάλογα με τον τύπο κίνησής τους σε παλινδρομικά και ατέρμονα συστήματα σύρματος. Με βάση τον μηχανισμό κοπής του λειαντικού, οι τεχνικές κοπής με πριόνι σύρματος μπορούν να χωριστούν σε δύο τύπους: πριόνι σύρματος με ελεύθερο λειαντικό και πριόνι σύρματος με σταθερό λειαντικό με διαμάντι.

1.1 Παραδοσιακές μέθοδοι κοπής

Το βάθος κοπής των πριονιών εξωτερικής διαμέτρου (OD) περιορίζεται από τη διάμετρο της λεπίδας. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κοπής, η λεπίδα είναι επιρρεπής σε κραδασμούς και αποκλίσεις, με αποτέλεσμα υψηλά επίπεδα θορύβου και χαμηλή ακαμψία. Τα πριόνια εσωτερικής διαμέτρου (ID) χρησιμοποιούν διαμαντένια λειαντικά στην εσωτερική περιφέρεια της λεπίδας ως κοπτική ακμή. Αυτές οι λεπίδες μπορούν να έχουν πάχος έως και 0,2 mm. Κατά την κοπή, η λεπίδα εσωτερικής διαμέτρου περιστρέφεται με υψηλή ταχύτητα, ενώ το υλικό που πρόκειται να κοπεί κινείται ακτινικά σε σχέση με το κέντρο της λεπίδας, επιτυγχάνοντας κοπή μέσω αυτής της σχετικής κίνησης.

Τα διαμαντοκορδελοειδή πριόνια απαιτούν συχνές στάσεις και αναστροφές, και η ταχύτητα κοπής είναι πολύ χαμηλή—συνήθως δεν υπερβαίνει τα 2 m/s. Υποφέρουν επίσης από σημαντική μηχανική φθορά και υψηλό κόστος συντήρησης. Λόγω του πλάτους της λεπίδας του πριονιού, η ακτίνα κοπής δεν μπορεί να είναι πολύ μικρή και η κοπή πολλαπλών φετών δεν είναι δυνατή. Αυτά τα παραδοσιακά εργαλεία πριονίσματος περιορίζονται από την ακαμψία της βάσης και δεν μπορούν να κάνουν καμπύλες κοπές ή να έχουν περιορισμένες ακτίνες στροφής. Είναι ικανά μόνο για ευθείες κοπές, παράγουν ευρείες εγκοπές, έχουν χαμηλό ποσοστό απόδοσης και επομένως είναι ακατάλληλα για κοπή.Κρύσταλλοι SiC.

1.2 Δωρεάν λειαντικό πριόνι σύρματος για κοπή πολλαπλών συρμάτων

Η τεχνική κοπής με πριόνι ελεύθερου λειαντικού σύρματος χρησιμοποιεί την ταχεία κίνηση του σύρματος για να μεταφέρει τον πολτό στην εγκοπή, επιτρέποντας την αφαίρεση υλικού. Χρησιμοποιεί κυρίως μια παλινδρομική δομή και αποτελεί επί του παρόντος μια ώριμη και ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδο για την αποτελεσματική κοπή μονοκρυσταλλικού πυριτίου με πολλαπλές πλακέτες. Ωστόσο, η εφαρμογή της στην κοπή SiC έχει μελετηθεί λιγότερο εκτενώς.

Τα πριόνια συρματοπλέγματος χωρίς λειαντικό μπορούν να επεξεργαστούν πλακίδια με πάχος μικρότερο από 300 μm. Προσφέρουν χαμηλή απώλεια λόγω εγκοπής, σπάνια προκαλούν ξεφλούδισμα και έχουν ως αποτέλεσμα σχετικά καλή ποιότητα επιφάνειας. Ωστόσο, λόγω του μηχανισμού αφαίρεσης υλικού —που βασίζεται στην κύλιση και την εσοχή των λειαντικών— η επιφάνεια της πλακέτας τείνει να αναπτύσσει σημαντική υπολειμματική τάση, μικρορωγμές και βαθύτερα στρώματα ζημιάς. Αυτό οδηγεί σε στρέβλωση της πλακέτας, δυσχεραίνει τον έλεγχο της ακρίβειας του προφίλ της επιφάνειας και αυξάνει το φορτίο στα επόμενα βήματα επεξεργασίας.

Η απόδοση κοπής επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από τον πολτό· είναι απαραίτητο να διατηρείται η οξύτητα των λειαντικών και η συγκέντρωση του πολτού. Η επεξεργασία και η ανακύκλωση του πολτού είναι δαπανηρές. Κατά την κοπή πλινθωμάτων μεγάλου μεγέθους, τα λειαντικά δυσκολεύονται να διεισδύσουν σε βαθιές και μακριές εγκοπές. Με το ίδιο μέγεθος κόκκων λειαντικών, η απώλεια εγκοπής είναι μεγαλύτερη από αυτή των συρματοκοπτικών πριονιών σταθερής λείανσης.

1.3 Σταθερό λειαντικό πριόνι σύρματος με διαμάντι, κοπή πολλαπλών συρμάτων

Τα σταθερά λειαντικά πριόνια σύρματος με διαμάντι κατασκευάζονται συνήθως με την ενσωμάτωση σωματιδίων διαμαντιού σε υπόστρωμα χαλύβδινου σύρματος μέσω μεθόδων ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης, σύντηξης ή συγκόλλησης ρητίνης. Τα ηλεκτρολυτικά επιμεταλλωμένα πριόνια σύρματος με διαμάντι προσφέρουν πλεονεκτήματα όπως στενότερες εγκοπές, καλύτερη ποιότητα κοπής, υψηλότερη απόδοση, χαμηλότερη μόλυνση και την ικανότητα κοπής υλικών υψηλής σκληρότητας.

Το παλινδρομικό ηλεκτρολυτικό πριόνι διαμαντοσύρματος είναι σήμερα η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδος για την κοπή SiC. Το Σχήμα 1 (δεν εμφανίζεται εδώ) απεικονίζει την επιπεδότητα της επιφάνειας των πλακιδίων SiC που κόβονται με αυτήν την τεχνική. Καθώς η κοπή προχωρά, η στρέβλωση των πλακιδίων αυξάνεται. Αυτό συμβαίνει επειδή η επιφάνεια επαφής μεταξύ του σύρματος και του υλικού αυξάνεται καθώς το σύρμα κινείται προς τα κάτω, αυξάνοντας την αντίσταση και τους κραδασμούς του σύρματος. Όταν το σύρμα φτάσει στη μέγιστη διάμετρο του πλακιδίου, η δόνηση βρίσκεται στο μέγιστο, με αποτέλεσμα τη μέγιστη στρέβλωση.

Στα μεταγενέστερα στάδια της κοπής, λόγω της επιτάχυνσης, της σταθερής ταχύτητας κίνησης, της επιβράδυνσης, της ακινητοποίησης και της αντιστροφής του σύρματος, μαζί με τις δυσκολίες στην απομάκρυνση των υπολειμμάτων με το ψυκτικό υγρό, η ποιότητα της επιφάνειας του πλακιδίου επιδεινώνεται. Η αντιστροφή του σύρματος και οι διακυμάνσεις της ταχύτητας, καθώς και τα μεγάλα σωματίδια διαμαντιού στο σύρμα, είναι οι κύριες αιτίες των επιφανειακών γρατσουνιών.

1.4 Τεχνολογία Ψυχρού Διαχωρισμού

Ο ψυχρός διαχωρισμός μονοκρυστάλλων SiC είναι μια καινοτόμος διαδικασία στον τομέα της επεξεργασίας ημιαγωγικών υλικών τρίτης γενιάς. Τα τελευταία χρόνια, έχει προσελκύσει σημαντική προσοχή λόγω των αξιοσημείωτων πλεονεκτημάτων της στη βελτίωση της απόδοσης και στη μείωση των απωλειών υλικού. Η τεχνολογία μπορεί να αναλυθεί από τρεις πτυχές: αρχή λειτουργίας, ροή διεργασίας και βασικά πλεονεκτήματα.

Προσδιορισμός Προσανατολισμού Κρυστάλλων και Λείανση Εξωτερικής Διαμέτρου: Πριν από την επεξεργασία, πρέπει να προσδιοριστεί ο προσανατολισμός των κρυστάλλων του πλινθώματος SiC. Στη συνέχεια, το πλινθώμα διαμορφώνεται σε κυλινδρική δομή (κοινώς ονομάζεται σφαίρα SiC) μέσω λείανσης εξωτερικής διαμέτρου. Αυτό το βήμα θέτει τις βάσεις για την επακόλουθη κατευθυνόμενη κοπή και τεμαχισμό.

Κοπή με Πολλαπλά Σύρματα: Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί λειαντικά σωματίδια σε συνδυασμό με σύρματα κοπής για την κοπή του κυλινδρικού πλινθώματος. Ωστόσο, παρουσιάζει σημαντικά προβλήματα απώλειας σχισμής και ανομοιομορφίας της επιφάνειας.

Τεχνολογία κοπής με λέιζερ: Χρησιμοποιείται λέιζερ για τον σχηματισμό ενός τροποποιημένου στρώματος μέσα στον κρύσταλλο, από το οποίο μπορούν να αποκολληθούν λεπτές φέτες. Αυτή η προσέγγιση μειώνει την απώλεια υλικού και βελτιώνει την απόδοση της επεξεργασίας, καθιστώντας την μια πολλά υποσχόμενη νέα κατεύθυνση για την κοπή πλακιδίων SiC.

Βελτιστοποίηση Διαδικασίας Κοπής

Σταθερή λειαντική κοπή πολλαπλών συρμάτων: Αυτή είναι προς το παρόν η κύρια τεχνολογία, κατάλληλη για τα χαρακτηριστικά υψηλής σκληρότητας του SiC.

Μηχανική κατεργασία με ηλεκτρική εκκένωση (EDM) και τεχνολογία ψυχρού διαχωρισμού: Αυτές οι μέθοδοι παρέχουν διαφοροποιημένες λύσεις προσαρμοσμένες σε συγκεκριμένες απαιτήσεις.

Διαδικασία στίλβωσης: Είναι απαραίτητο να εξισορροπηθεί ο ρυθμός αφαίρεσης υλικού και η φθορά της επιφάνειας. Χρησιμοποιείται Χημική Μηχανική Στίλβωση (CMP) για τη βελτίωση της ομοιομορφίας της επιφάνειας.

Παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο: Εισάγονται τεχνολογίες ηλεκτρονικής επιθεώρησης για την παρακολούθηση της τραχύτητας της επιφάνειας σε πραγματικό χρόνο.

Κοπή με λέιζερ: Αυτή η τεχνική μειώνει την απώλεια κοπής και συντομεύει τους κύκλους επεξεργασίας, αν και η θερμικά επηρεαζόμενη ζώνη παραμένει μια πρόκληση.

Υβριδικές Τεχνολογίες Επεξεργασίας: Ο συνδυασμός μηχανικών και χημικών μεθόδων βελτιώνει την αποτελεσματικότητα της επεξεργασίας.

Αυτή η τεχνολογία έχει ήδη επιτύχει βιομηχανική εφαρμογή. Η Infineon, για παράδειγμα, εξαγόρασε την SILTECTRA και τώρα κατέχει βασικές ευρεσιτεχνίες που υποστηρίζουν τη μαζική παραγωγή πλακιδίων 8 ιντσών. Στην Κίνα, εταιρείες όπως η Delong Laser έχουν επιτύχει απόδοση εξόδου 30 πλακιδίων ανά πλινθώμα για την επεξεργασία πλακιδίων 6 ιντσών, που αντιπροσωπεύει βελτίωση 40% σε σχέση με τις παραδοσιακές μεθόδους.

Καθώς η κατασκευή οικιακού εξοπλισμού επιταχύνεται, αυτή η τεχνολογία αναμένεται να γίνει η κύρια λύση για την επεξεργασία υποστρωμάτων SiC. Με την αυξανόμενη διάμετρο των ημιαγωγών υλικών, οι παραδοσιακές μέθοδοι κοπής έχουν καταστεί παρωχημένες. Μεταξύ των τρεχουσών επιλογών, η τεχνολογία παλινδρομικού πριονιού διαμαντιού παρουσιάζει τις πιο πολλά υποσχόμενες προοπτικές εφαρμογής. Η κοπή με λέιζερ, ως αναδυόμενη τεχνική, προσφέρει σημαντικά πλεονεκτήματα και αναμένεται να γίνει η κύρια μέθοδος κοπής στο μέλλον.

2,Λείανση μονοκρυστάλλου SiC

Ως εκπρόσωπος των ημιαγωγών τρίτης γενιάς, το καρβίδιο του πυριτίου (SiC) προσφέρει σημαντικά πλεονεκτήματα λόγω του μεγάλου ενεργειακού χάσματος, του υψηλού ηλεκτρικού πεδίου διάσπασης, της υψηλής ταχύτητας ολίσθησης ηλεκτρονίων κορεσμού και της εξαιρετικής θερμικής αγωγιμότητας. Αυτές οι ιδιότητες καθιστούν το SiC ιδιαίτερα πλεονεκτικό σε εφαρμογές υψηλής τάσης (π.χ., περιβάλλοντα 1200V). Η τεχνολογία επεξεργασίας για τα υποστρώματα SiC αποτελεί θεμελιώδες μέρος της κατασκευής συσκευών. Η ποιότητα της επιφάνειας και η ακρίβεια του υποστρώματος επηρεάζουν άμεσα την ποιότητα του επιταξιακού στρώματος και την απόδοση της τελικής συσκευής.

Ο πρωταρχικός σκοπός της διαδικασίας λείανσης είναι η αφαίρεση των επιφανειακών σημαδιών από το πριόνι και των στρωμάτων ζημιάς που προκαλούνται κατά την κοπή, καθώς και η διόρθωση της παραμόρφωσης που προκαλείται από τη διαδικασία κοπής. Δεδομένης της εξαιρετικά υψηλής σκληρότητας του SiC, η λείανση απαιτεί τη χρήση σκληρών λειαντικών όπως το καρβίδιο του βορίου ή το διαμάντι. Η συμβατική λείανση συνήθως διαιρείται σε χονδρή λείανση και λεπτή λείανση.

2.1 Χονδροειδής και λεπτή λείανση

Η λείανση μπορεί να κατηγοριοποιηθεί με βάση το μέγεθος των λειαντικών σωματιδίων:

Χονδροειδής λείανση: Χρησιμοποιεί μεγαλύτερα λειαντικά κυρίως για την αφαίρεση σημαδιών από πριόνι και στρωμάτων ζημιών που προκαλούνται κατά την κοπή, βελτιώνοντας την αποτελεσματικότητα της επεξεργασίας.

Λεπτή λείανση: Χρησιμοποιεί λεπτότερα λειαντικά για την αφαίρεση του στρώματος ζημιάς που έχει απομείνει από τη χονδρή λείανση, τη μείωση της τραχύτητας της επιφάνειας και τη βελτίωση της ποιότητας της επιφάνειας.

Πολλοί εγχώριοι κατασκευαστές υποστρωμάτων SiC χρησιμοποιούν διαδικασίες παραγωγής μεγάλης κλίμακας. Μια συνηθισμένη μέθοδος περιλαμβάνει λείανση διπλής όψης χρησιμοποιώντας πλάκα από χυτοσίδηρο και μονοκρυσταλλικό διαμαντένιο πολτό. Αυτή η διαδικασία αφαιρεί αποτελεσματικά το στρώμα ζημιάς που άφησε το πριόνισμα με σύρμα, διορθώνει το σχήμα της πλακέτας και μειώνει την TTV (Μεταβολή Συνολικού Πάχους), την Κύρτωση και τη Στρέβλωση. Ο ρυθμός αφαίρεσης υλικού είναι σταθερός, φτάνοντας συνήθως τα 0,8–1,2 μm/min. Ωστόσο, η προκύπτουσα επιφάνεια της πλακέτας είναι ματ με σχετικά υψηλή τραχύτητα - συνήθως περίπου 50 nm - γεγονός που επιβάλλει υψηλότερες απαιτήσεις στα επόμενα βήματα στίλβωσης.

2.2 Λείανση μονής όψης

Η λείανση μονής όψης επεξεργάζεται μόνο τη μία πλευρά της πλακέτας κάθε φορά. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, η πλακέτα τοποθετείται με κερί σε μια χαλύβδινη πλάκα. Υπό την εφαρμογή πίεσης, το υπόστρωμα υφίσταται ελαφρά παραμόρφωση και η άνω επιφάνεια ισιώνεται. Μετά την λείανση, η κάτω επιφάνεια ισοπεδώνεται. Όταν αφαιρεθεί η πίεση, η άνω επιφάνεια τείνει να ανακτά το αρχικό της σχήμα, κάτι που επηρεάζει και την ήδη λειανμένη κάτω επιφάνεια, προκαλώντας παραμόρφωση και υποβάθμιση της επιπεδότητάς της και στις δύο πλευρές.

Επιπλέον, η πλάκα λείανσης μπορεί να γίνει κοίλη σε σύντομο χρονικό διάστημα, με αποτέλεσμα η γκοφρέτα να γίνει κυρτή. Για να διατηρηθεί η επιπεδότητα της πλάκας, απαιτείται συχνή επεξεργασία. Λόγω της χαμηλής απόδοσης και της κακής επιπεδότητας της γκοφρέτας, η μονόπλευρη λείανση δεν είναι κατάλληλη για μαζική παραγωγή.

Συνήθως, οι τροχοί λείανσης #8000 χρησιμοποιούνται για λεπτή λείανση. Στην Ιαπωνία, αυτή η διαδικασία είναι σχετικά ώριμη και χρησιμοποιεί ακόμη και τροχούς στίλβωσης #30000. Αυτό επιτρέπει στην τραχύτητα της επιφάνειας των επεξεργασμένων πλακιδίων να φτάσει κάτω από τα 2 nm, καθιστώντας τα πλακίδια έτοιμα για τελική CMP (Χημική Μηχανική Στίλβωση) χωρίς πρόσθετη επεξεργασία.

2.3 Τεχνολογία αραίωσης μονής όψης

Η Τεχνολογία Λείανσης Μονής Όψης με Διαμάντι είναι μια νέα μέθοδος λείανσης μονής πλευράς. Όπως απεικονίζεται στο Σχήμα 5 (δεν φαίνεται εδώ), η διαδικασία χρησιμοποιεί μια πλάκα λείανσης συνδεδεμένη με διαμάντι. Η πλακέτα στερεώνεται μέσω προσρόφησης κενού, ενώ τόσο η πλακέτα όσο και ο διαμαντένιος τροχός λείανσης περιστρέφονται ταυτόχρονα. Ο τροχός λείανσης κινείται σταδιακά προς τα κάτω για να λεπτύνει την πλακέτα σε ένα πάχος-στόχο. Αφού ολοκληρωθεί η μία πλευρά, η πλακέτα αναστρέφεται για να επεξεργαστεί την άλλη πλευρά.

Μετά την αραίωση, μια πλακέτα 100 mm μπορεί να επιτύχει:

Τόξο < 5 μm

TTV < 2 μm

Τραχύτητα επιφάνειας < 1 nm

Αυτή η μέθοδος επεξεργασίας μονής γκοφρέτας προσφέρει υψηλή σταθερότητα, εξαιρετική συνοχή και υψηλό ποσοστό αφαίρεσης υλικού. Σε σύγκριση με τη συμβατική λείανση διπλής όψης, αυτή η τεχνική βελτιώνει την απόδοση της λείανσης κατά πάνω από 50%.

2.4 Λείανση διπλής όψης

Η λείανση διπλής όψης χρησιμοποιεί μια άνω και μια κάτω πλάκα λείανσης για την ταυτόχρονη λείανση και των δύο πλευρών του υποστρώματος, εξασφαλίζοντας εξαιρετική ποιότητα επιφάνειας και στις δύο πλευρές.

Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας, οι πλάκες λείανσης ασκούν πρώτα πίεση στα υψηλότερα σημεία του τεμαχίου εργασίας, προκαλώντας παραμόρφωση και σταδιακή αφαίρεση υλικού σε αυτά τα σημεία. Καθώς τα υψηλά σημεία ισοπεδώνονται, η πίεση στο υπόστρωμα σταδιακά γίνεται πιο ομοιόμορφη, με αποτέλεσμα την ομοιόμορφη παραμόρφωση σε ολόκληρη την επιφάνεια. Αυτό επιτρέπει την ομοιόμορφη λείανση τόσο των άνω όσο και των κάτω επιφανειών. Μόλις ολοκληρωθεί η λείανση και απελευθερωθεί η πίεση, κάθε μέρος του υποστρώματος ανακάμπτει ομοιόμορφα λόγω της ίσης πίεσης που δέχτηκε. Αυτό οδηγεί σε ελάχιστη στρέβλωση και καλή επιπεδότητα.

Η τραχύτητα της επιφάνειας της γκοφρέτας μετά την άλεση εξαρτάται από το μέγεθος των λειαντικών σωματιδίων — τα μικρότερα σωματίδια αποδίδουν πιο λείες επιφάνειες. Όταν χρησιμοποιούνται λειαντικά 5 μm για λείανση διπλής όψης, η επιπεδότητα και η διακύμανση του πάχους της γκοφρέτας μπορούν να ελεγχθούν εντός 5 μm. Οι μετρήσεις με Μικροσκοπία Ατομικής Δύναμης (AFM) δείχνουν τραχύτητα επιφάνειας (Rq) περίπου 100 nm, με κοιλότητες άλεσης βάθους έως 380 nm και ορατά γραμμικά σημάδια που προκαλούνται από τη δράση της λείανσης.

Μια πιο προηγμένη μέθοδος περιλαμβάνει λείανση διπλής όψης χρησιμοποιώντας αφρώδη μαξιλαράκια πολυουρεθάνης σε συνδυασμό με πολυκρυσταλλικό διαμαντένιο πολτό. Αυτή η διαδικασία παράγει πλακίδια με πολύ χαμηλή τραχύτητα επιφάνειας, επιτυγχάνοντας Ra < 3 nm, κάτι που είναι ιδιαίτερα ωφέλιμο για την επακόλουθη στίλβωση υποστρωμάτων SiC.

Ωστόσο, το ξύσιμο της επιφάνειας παραμένει ένα άλυτο πρόβλημα. Επιπλέον, το πολυκρυσταλλικό διαμάντι που χρησιμοποιείται σε αυτή τη διαδικασία παράγεται μέσω εκρηκτικής σύνθεσης, η οποία είναι τεχνικά δύσκολη, αποδίδει χαμηλές ποσότητες και είναι εξαιρετικά ακριβή.

Στίλβωση μονοκρυστάλλων SiC

Για να επιτευχθεί μια γυαλισμένη επιφάνεια υψηλής ποιότητας σε πλακίδια καρβιδίου του πυριτίου (SiC), η στίλβωση πρέπει να απομακρύνει πλήρως τις κοιλότητες λείανσης και τις κυματισμούς της επιφάνειας σε νανομετρική κλίμακα. Στόχος είναι η παραγωγή μιας λείας επιφάνειας χωρίς ελαττώματα, χωρίς μόλυνση ή υποβάθμιση, χωρίς υποεπιφανειακές φθορές και χωρίς υπολειμματική επιφανειακή τάση.

3.1 Μηχανική στίλβωση και CMP πλακιδίων SiC

Μετά την ανάπτυξη ενός μονοκρυσταλλικού πλινθώματος SiC, τα επιφανειακά ελαττώματα εμποδίζουν την άμεση χρήση του για επιταξιακή ανάπτυξη. Συνεπώς, απαιτείται περαιτέρω επεξεργασία. Το πλινθώμα διαμορφώνεται πρώτα σε τυποποιημένη κυλινδρική μορφή μέσω στρογγυλοποίησης, στη συνέχεια κόβεται σε πλακίδια χρησιμοποιώντας κοπή σύρματος, ακολουθούμενη από κρυσταλλογραφική επαλήθευση προσανατολισμού. Η στίλβωση είναι ένα κρίσιμο βήμα για τη βελτίωση της ποιότητας των πλακιδίων, αντιμετωπίζοντας πιθανές επιφανειακές ζημιές που προκαλούνται από ελαττώματα ανάπτυξης κρυστάλλων και προηγούμενα βήματα επεξεργασίας.

Υπάρχουν τέσσερις κύριες μέθοδοι για την αφαίρεση επιφανειακών στρωμάτων φθοράς στο SiC:

Μηχανικό γυάλισμα: Απλό αλλά αφήνει γρατσουνιές· κατάλληλο για αρχικό γυάλισμα.

Χημική Μηχανική Στίλβωση (CMP): Αφαιρεί τις γρατσουνιές μέσω χημικής χάραξης· κατάλληλο για στίλβωση ακριβείας.

Χάραξη με υδρογόνο: Απαιτεί πολύπλοκο εξοπλισμό, που χρησιμοποιείται συνήθως στις διαδικασίες HTCVD.

Στίλβωση με υποβοήθηση πλάσματος: Πολύπλοκη και σπάνια χρησιμοποιείται.

Το γυάλισμα μόνο με μηχανική μέθοδο τείνει να προκαλεί γρατσουνιές, ενώ το γυάλισμα μόνο με χημική μέθοδο μπορεί να οδηγήσει σε ανομοιόμορφη χάραξη. Το CMP συνδυάζει και τα δύο πλεονεκτήματα και προσφέρει μια αποτελεσματική και οικονομικά αποδοτική λύση.

Αρχή λειτουργίας CMP

Το CMP λειτουργεί περιστρέφοντας την πλακέτα υπό καθορισμένη πίεση έναντι ενός περιστρεφόμενου γυαλιστικού μαξιλαριού. Αυτή η σχετική κίνηση, σε συνδυασμό με τη μηχανική τριβή από νανοδιαλυτικά λειαντικά στο πολτό και τη χημική δράση των αντιδραστικών παραγόντων, επιτυγχάνει επιπέδωση της επιφάνειας.

Βασικά υλικά που χρησιμοποιήθηκαν:

Γυαλιστικό πολτό: Περιέχει λειαντικά και χημικά αντιδραστήρια.

Γυαλιστικό σφουγγάρι: Φθείρεται κατά τη χρήση, μειώνοντας το μέγεθος των πόρων και την αποτελεσματικότητα της παροχής πολτού. Απαιτείται τακτική επεξεργασία, συνήθως με διαμαντόδισκο, για την αποκατάσταση της τραχύτητας.

Τυπική διαδικασία CMP

Λειαντικό: πολτός διαμαντιού 0,5 μm

Τραχύτητα επιφάνειας-στόχου: ~0,7 nm

Χημική Μηχανική Στίλβωση:

Εξοπλισμός στίλβωσης: Μονόπλευρος στίλβωτήρας AP-810

Πίεση: 200 g/cm²

Ταχύτητα πλάκας: 50 στροφές/λεπτό

Ταχύτητα κεραμικής βάσης: 38 στροφές/λεπτό

Σύνθεση πολτού:

SiO₂ (30% κ.β., pH = 10,15)

0–70% κ.β. H₂O₂ (30% κ.β., καθαρότητα αντιδραστηρίου)

Ρυθμίστε το pH στο 8,5 χρησιμοποιώντας 5% κ.β. KOH και 1% κ.β. HNO₃

Ρυθμός ροής πολτού: 3 L/min, ανακυκλωμένο

Αυτή η διαδικασία βελτιώνει αποτελεσματικά την ποιότητα των πλακιδίων SiC και πληροί τις απαιτήσεις για τις κατάντη διεργασίες.

Τεχνικές Προκλήσεις στη Μηχανική Στίλβωση

Το SiC, ως ημιαγωγός με ευρύ ενεργειακό χάσμα, παίζει ζωτικό ρόλο στη βιομηχανία ηλεκτρονικών. Με εξαιρετικές φυσικές και χημικές ιδιότητες, οι μονοκρύσταλλοι SiC είναι κατάλληλοι για ακραία περιβάλλοντα, όπως υψηλή θερμοκρασία, υψηλή συχνότητα, υψηλή ισχύ και αντοχή σε ακτινοβολία. Ωστόσο, η σκληρή και εύθραυστη φύση του παρουσιάζει σημαντικές προκλήσεις για λείανση και στίλβωση.

Καθώς οι κορυφαίοι παγκόσμιοι κατασκευαστές μεταβαίνουν από πλακίδια 6 ιντσών σε 8 ιντσών, ζητήματα όπως οι ρωγμές και οι ζημιές στα πλακίδια κατά την επεξεργασία έχουν γίνει πιο εμφανή, επηρεάζοντας σημαντικά την απόδοση. Η αντιμετώπιση των τεχνικών προκλήσεων των υποστρωμάτων SiC 8 ιντσών αποτελεί πλέον βασικό σημείο αναφοράς για την πρόοδο του κλάδου.

Στην εποχή των 8 ιντσών, η επεξεργασία πλακιδίων SiC αντιμετωπίζει πολλές προκλήσεις:

Η κλιμάκωση των πλακιδίων (wafer scaling) είναι απαραίτητη για την αύξηση της παραγωγής τσιπ ανά παρτίδα, τη μείωση της απώλειας ακμών και το χαμηλότερο κόστος παραγωγής — ειδικά δεδομένης της αυξανόμενης ζήτησης σε εφαρμογές ηλεκτρικών οχημάτων.

Ενώ η ανάπτυξη μονοκρυστάλλων SiC 8 ιντσών έχει ωριμάσει, οι διαδικασίες παρασκηνίου όπως η λείανση και η στίλβωση εξακολουθούν να αντιμετωπίζουν σημεία συμφόρησης, με αποτέλεσμα χαμηλές αποδόσεις (μόνο 40-50%).

Οι μεγαλύτερες πλακέτες αντιμετωπίζουν πιο σύνθετες κατανομές πίεσης, αυξάνοντας τη δυσκολία διαχείρισης της τάσης στίλβωσης και της σταθερότητας απόδοσης.

Αν και το πάχος των πλακιδίων 8 ιντσών πλησιάζει αυτό των πλακιδίων 6 ιντσών, είναι πιο επιρρεπή σε ζημιές κατά τον χειρισμό λόγω τάσης και στρέβλωσης.

Για τη μείωση της καταπόνησης που σχετίζεται με την κοπή, της στρέβλωσης και των ρωγμών, η κοπή με λέιζερ χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο. Ωστόσο:

Τα λέιζερ μεγάλου μήκους κύματος προκαλούν θερμική βλάβη.

Τα λέιζερ μικρού μήκους κύματος παράγουν βαριά υπολείμματα και εμβαθύνουν το στρώμα της ζημιάς, αυξάνοντας την πολυπλοκότητα της στίλβωσης.

Ροή εργασίας μηχανικής στίλβωσης για SiC

Η γενική ροή της διαδικασίας περιλαμβάνει:

Κοπή προσανατολισμού

Χονδροειδής λείανση

Λεπτή λείανση

Μηχανική στίλβωση

Χημική Μηχανική Στίλβωση (CMP) ως τελικό βήμα

Η επιλογή της μεθόδου CMP, ο σχεδιασμός της οδού διεργασίας και η βελτιστοποίηση των παραμέτρων είναι κρίσιμα. Στην κατασκευή ημιαγωγών, η CMP είναι το καθοριστικό βήμα για την παραγωγή πλακιδίων SiC με εξαιρετικά λείες, χωρίς ελαττώματα και ζημιές επιφάνειες, οι οποίες είναι απαραίτητες για την υψηλής ποιότητας επιταξιακή ανάπτυξη.

(α) Αφαιρέστε το πλινθώμα SiC από το χωνευτήριο.

(β) Εκτελέστε την αρχική διαμόρφωση χρησιμοποιώντας λείανση εξωτερικής διαμέτρου.

(γ) Προσδιορίστε τον προσανατολισμό του κρυστάλλου χρησιμοποιώντας επίπεδα σημεία ευθυγράμμισης ή εγκοπές.

(δ) Κόψτε το πλινθώμα σε λεπτές γκοφρέτες χρησιμοποιώντας πριόνι πολλαπλών συρμάτων.

(ε) Επιτύχετε λεία επιφάνεια που μοιάζει με καθρέφτη μέσω βημάτων λείανσης και στίλβωσης.

Μετά την ολοκλήρωση της σειράς βημάτων επεξεργασίας, η εξωτερική άκρη του πλακιδίου SiC συχνά γίνεται αιχμηρή, γεγονός που αυξάνει τον κίνδυνο σπασίματος κατά τον χειρισμό ή τη χρήση. Για να αποφευχθεί αυτή η ευθραυστότητα, απαιτείται λείανση των άκρων.

Εκτός από τις παραδοσιακές διαδικασίες τεμαχισμού, μια καινοτόμος μέθοδος για την παρασκευή πλακιδίων SiC περιλαμβάνει τεχνολογία συγκόλλησης. Αυτή η προσέγγιση επιτρέπει την κατασκευή πλακιδίων συγκολλώντας ένα λεπτό μονοκρυσταλλικό στρώμα SiC σε ένα ετερογενές υπόστρωμα (υπόστρωμα στήριξης).

Το Σχήμα 3 απεικονίζει τη ροή της διαδικασίας:

Αρχικά, σχηματίζεται ένα στρώμα αποκόλλησης σε ένα καθορισμένο βάθος στην επιφάνεια του μονοκρυστάλλου SiC μέσω εμφύτευσης ιόντων υδρογόνου ή παρόμοιων τεχνικών. Ο επεξεργασμένος μονοκρύσταλλος SiC στη συνέχεια συγκολλάται σε ένα επίπεδο υπόστρωμα στήριξης και υποβάλλεται σε πίεση και θερμότητα. Αυτό επιτρέπει την επιτυχή μεταφορά και διαχωρισμό του μονοκρυσταλλικού στρώματος SiC στο υπόστρωμα στήριξης.

Το διαχωρισμένο στρώμα SiC υφίσταται επιφανειακή επεξεργασία για να επιτευχθεί η απαιτούμενη επιπεδότητα και μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί σε επόμενες διαδικασίες συγκόλλησης. Σε σύγκριση με την παραδοσιακή κοπή κρυστάλλων SiC, αυτή η τεχνική μειώνει τη ζήτηση για ακριβά υλικά. Παρόλο που οι τεχνικές προκλήσεις παραμένουν, η έρευνα και η ανάπτυξη προχωρούν ενεργά για να επιτρέψουν την παραγωγή πλακιδίων χαμηλότερου κόστους.

Δεδομένης της υψηλής σκληρότητας και της χημικής σταθερότητας του SiC —που το καθιστά ανθεκτικό σε αντιδράσεις σε θερμοκρασία δωματίου— απαιτείται μηχανική στίλβωση για την αφαίρεση λεπτών κοιλοτήτων λείανσης, τη μείωση των επιφανειακών ζημιών, την εξάλειψη γρατσουνιών, κοιλοτήτων και ελαττωμάτων φλούδας πορτοκαλιού, τη μείωση της τραχύτητας της επιφάνειας, τη βελτίωση της επιπεδότητας και την ενίσχυση της ποιότητας της επιφάνειας.

Για να επιτευχθεί μια γυαλισμένη επιφάνεια υψηλής ποιότητας, είναι απαραίτητο:

Προσαρμόστε τους τύπους λειαντικών,

Μειώστε το μέγεθος των σωματιδίων,

Βελτιστοποίηση παραμέτρων διεργασίας,

Επιλέξτε υλικά γυαλίσματος και σφουγγαράκια με επαρκή σκληρότητα.

Το Σχήμα 7 δείχνει ότι η στίλβωση διπλής όψης με λειαντικά 1 μm μπορεί να ελέγξει την επιπεδότητα και την απόκλιση πάχους εντός 10 μm και να μειώσει την τραχύτητα της επιφάνειας σε περίπου 0,25 nm.

3.2 Χημική Μηχανική Στίλβωση (CMP)

Η Χημική Μηχανική Στίλβωση (CMP) συνδυάζει την τριβή με εξαιρετικά λεπτά σωματίδια με χημική χάραξη για να σχηματίσει μια λεία, επίπεδη επιφάνεια στο υλικό που υποβάλλεται σε επεξεργασία. Η βασική αρχή είναι:

Μια χημική αντίδραση λαμβάνει χώρα μεταξύ του πολτού στίλβωσης και της επιφάνειας της γκοφρέτας, σχηματίζοντας ένα μαλακό στρώμα.

Η τριβή μεταξύ των λειαντικών σωματιδίων και του μαλακού στρώματος αφαιρεί το υλικό.

Πλεονεκτήματα του CMP:

Ξεπερνά τα μειονεκτήματα της καθαρά μηχανικής ή χημικής στίλβωσης,

Επιτυγχάνει τόσο ολική όσο και τοπική επιπεδοποίηση,

Παράγει επιφάνειες με υψηλή επιπεδότητα και χαμηλή τραχύτητα,

Δεν αφήνει καμία φθορά στην επιφάνεια ή στο υπόστρωμα.

Αναλυτικά:

Η γκοφρέτα κινείται σε σχέση με το γυαλιστικό υπό πίεση.

Τα λειαντικά σε νανομετρική κλίμακα (π.χ., SiO₂) στο πολτό συμμετέχουν στη διάτμηση, αποδυναμώνοντας τους ομοιοπολικούς δεσμούς Si-C και ενισχύοντας την αφαίρεση υλικού.

Τύποι Τεχνικών CMP:

Στίλβωση με Ελεύθερο Λειαντικό: Τα λειαντικά (π.χ., SiO₂) αιωρούνται σε πολτό. Η αφαίρεση του υλικού γίνεται μέσω τριβής τριών σωμάτων (γκοφρέτα-μαξιλάρι-λειαντικό). Το μέγεθος του λειαντικού (συνήθως 60–200 nm), το pH και η θερμοκρασία πρέπει να ελέγχονται με ακρίβεια για να βελτιωθεί η ομοιομορφία.

Σταθερή στίλβωση με λειαντικό: Τα λειαντικά είναι ενσωματωμένα στο γυαλιστικό σφουγγάρι για την αποφυγή συσσωμάτωσης - ιδανικό για επεξεργασία υψηλής ακρίβειας.

Καθαρισμός μετά το γυάλισμα:

Οι γυαλισμένες γκοφρέτες υφίστανται:

Χημικός καθαρισμός (συμπεριλαμβανομένης της απομάκρυνσης απιονισμένου νερού και υπολειμμάτων πολτού),

έκπλυση με απιονισμένο νερό, και

Ξήρανση με θερμό άζωτο

για την ελαχιστοποίηση των επιφανειακών ρύπων.

Ποιότητα και Απόδοση Επιφάνειας

Η τραχύτητα της επιφάνειας μπορεί να μειωθεί σε Ra < 0,3 nm, ικανοποιώντας τις απαιτήσεις επιταξίας ημιαγωγών.

Παγκόσμια Επιπέδωση: Ο συνδυασμός χημικής μαλάκυνσης και μηχανικής αφαίρεσης μειώνει τις γρατσουνιές και την ανομοιόμορφη χάραξη, ξεπερνώντας τις καθαρά μηχανικές ή χημικές μεθόδους.

Υψηλή απόδοση: Κατάλληλο για σκληρά και εύθραυστα υλικά όπως το SiC, με ρυθμούς απομάκρυνσης υλικού άνω των 200 nm/h.

Άλλες αναδυόμενες τεχνικές στίλβωσης

Εκτός από την CMP, έχουν προταθεί εναλλακτικές μέθοδοι, όπως:

Ηλεκτροχημική στίλβωση, στίλβωση ή χάραξη με τη βοήθεια καταλύτη, και

Τριβοχημική στίλβωση.

Ωστόσο, αυτές οι μέθοδοι βρίσκονται ακόμη στο στάδιο της έρευνας και έχουν αναπτυχθεί αργά λόγω των απαιτητικών ιδιοτήτων του SiC.

Τελικά, η επεξεργασία SiC είναι μια σταδιακή διαδικασία μείωσης της στρέβλωσης και της τραχύτητας για τη βελτίωση της ποιότητας της επιφάνειας, όπου η επιπεδότητα και ο έλεγχος της τραχύτητας είναι κρίσιμοι σε κάθε στάδιο.

Τεχνολογία Επεξεργασίας

Κατά το στάδιο της άλεσης των πλακιδίων, χρησιμοποιείται διαμαντένιος πολτός με διαφορετικά μεγέθη σωματιδίων για την άλεση του πλακιδίου στην απαιτούμενη επιπεδότητα και τραχύτητα της επιφάνειας. Ακολουθεί η στίλβωση, χρησιμοποιώντας τεχνικές μηχανικής και χημικής μηχανικής στίλβωσης (CMP) για την παραγωγή γυαλισμένων πλακιδίων καρβιδίου του πυριτίου (SiC) χωρίς φθορές.

Μετά τη στίλβωση, οι πλακέτες SiC υποβάλλονται σε αυστηρό ποιοτικό έλεγχο χρησιμοποιώντας όργανα όπως οπτικά μικροσκόπια και περιθλασίμετρα ακτίνων Χ, για να διασφαλιστεί ότι όλες οι τεχνικές παράμετροι πληρούν τα απαιτούμενα πρότυπα. Τέλος, οι γυαλισμένες πλακέτες καθαρίζονται με εξειδικευμένα καθαριστικά και υπερκαθαρό νερό για την απομάκρυνση των επιφανειακών ρύπων. Στη συνέχεια, ξηραίνονται με αέριο άζωτο εξαιρετικά υψηλής καθαρότητας και στεγνωτήρια περιστροφής, ολοκληρώνοντας ολόκληρη τη διαδικασία παραγωγής.

Μετά από χρόνια προσπαθειών, έχει σημειωθεί σημαντική πρόοδος στην επεξεργασία μονοκρυστάλλων SiC στην Κίνα. Στην εγχώρια αγορά, έχουν αναπτυχθεί με επιτυχία ημιμονωτικοί μονοκρύσταλλοι 4H-SiC με πρόσμιξη 100 mm και μονοκρύσταλλοι 4H-SiC και 6H-SiC τύπου n μπορούν πλέον να παραχθούν σε παρτίδες. Εταιρείες όπως η TankeBlue και η TYST έχουν ήδη αναπτύξει μονοκρυστάλλους SiC 150 mm.

Όσον αφορά την τεχνολογία επεξεργασίας πλακιδίων SiC, τα εγχώρια ιδρύματα έχουν προκαταρκτικά διερευνήσει τις συνθήκες και τις οδούς διεργασίας για την κοπή, την άλεση και τη στίλβωση κρυστάλλων. Είναι σε θέση να παράγουν δείγματα που βασικά πληρούν τις απαιτήσεις για την κατασκευή συσκευών. Ωστόσο, σε σύγκριση με τα διεθνή πρότυπα, η ποιότητα επεξεργασίας επιφάνειας των εγχώριων πλακιδίων εξακολουθεί να υστερεί σημαντικά. Υπάρχουν πολλά ζητήματα:

Οι διεθνείς θεωρίες και τεχνολογίες επεξεργασίας SiC προστατεύονται αυστηρά και δεν είναι εύκολα προσβάσιμες.

Υπάρχει έλλειψη θεωρητικής έρευνας και υποστήριξης για τη βελτίωση και τη βελτιστοποίηση των διαδικασιών.

Το κόστος εισαγωγής ξένου εξοπλισμού και εξαρτημάτων είναι υψηλό.

Η εγχώρια έρευνα σχετικά με τον σχεδιασμό εξοπλισμού, την ακρίβεια επεξεργασίας και τα υλικά εξακολουθεί να παρουσιάζει σημαντικά κενά σε σύγκριση με τα διεθνή επίπεδα.

Επί του παρόντος, τα περισσότερα όργανα υψηλής ακρίβειας που χρησιμοποιούνται στην Κίνα είναι εισαγόμενα. Ο εξοπλισμός και οι μεθοδολογίες δοκιμών απαιτούν επίσης περαιτέρω βελτίωση.

Με τη συνεχή ανάπτυξη ημιαγωγών τρίτης γενιάς, η διάμετρος των μονοκρυσταλλικών υποστρωμάτων SiC αυξάνεται σταθερά, μαζί με υψηλότερες απαιτήσεις για την ποιότητα επεξεργασίας επιφανειών. Η τεχνολογία επεξεργασίας πλακιδίων (wafer) έχει γίνει ένα από τα πιο τεχνικά απαιτητικά βήματα μετά την ανάπτυξη μονοκρυστάλλων SiC.

Για την αντιμετώπιση των υφιστάμενων προκλήσεων στην επεξεργασία, είναι απαραίτητο να μελετηθούν περαιτέρω οι μηχανισμοί που εμπλέκονται στην κοπή, την άλεση και τη στίλβωση, και να διερευνηθούν κατάλληλες μέθοδοι και οδοί επεξεργασίας για την κατασκευή πλακιδίων SiC. Ταυτόχρονα, είναι απαραίτητο να διδαχθούμε από προηγμένες διεθνείς τεχνολογίες επεξεργασίας και να υιοθετήσουμε τεχνικές και εξοπλισμό κατεργασίας εξαιρετικά ακριβείας τελευταίας τεχνολογίας για την παραγωγή υποστρωμάτων υψηλής ποιότητας.

Καθώς αυξάνεται το μέγεθος των πλακιδίων, αυξάνεται και η δυσκολία ανάπτυξης και επεξεργασίας κρυστάλλων. Ωστόσο, η αποδοτικότητα κατασκευής των συσκευών κατάντη βελτιώνεται σημαντικά και το κόστος μονάδας μειώνεται. Προς το παρόν, οι κύριοι προμηθευτές πλακιδίων SiC παγκοσμίως προσφέρουν προϊόντα με διάμετρο που κυμαίνεται από 4 έως 6 ίντσες. Κορυφαίες εταιρείες όπως η Cree και η II-VI έχουν ήδη ξεκινήσει τον σχεδιασμό για την ανάπτυξη γραμμών παραγωγής πλακιδίων SiC 8 ιντσών.