ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਲਈ ਤਕਨੀਕੀ ਰੁਕਾਵਟਾਂ ਕੀ ਹਨ?Ⅱ

ਸਥਿਰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦੇ ਨਾਲ ਉੱਚ-ਗੁਣਵੱਤਾ ਵਾਲੇ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਵੇਫਰਾਂ ਨੂੰ ਸਥਿਰਤਾ ਨਾਲ ਪੁੰਜ-ਉਤਪਾਦਨ ਵਿੱਚ ਤਕਨੀਕੀ ਮੁਸ਼ਕਲਾਂ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ:

1) ਕਿਉਂਕਿ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਨੂੰ 2000 ਡਿਗਰੀ ਸੈਲਸੀਅਸ ਤੋਂ ਉੱਪਰ ਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਸੀਲਬੰਦ ਵਾਤਾਵਰਣ ਵਿੱਚ ਵਧਣ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਤਾਪਮਾਨ ਨਿਯੰਤਰਣ ਦੀਆਂ ਲੋੜਾਂ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ;
2) ਕਿਉਂਕਿ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਦੀਆਂ 200 ਤੋਂ ਵੱਧ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਬਣਤਰਾਂ ਹਨ, ਪਰ ਸਿੰਗਲ-ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਦੀਆਂ ਕੁਝ ਹੀ ਬਣਤਰਾਂ ਲੋੜੀਂਦੀਆਂ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਹਨ, ਸਿਲੀਕਾਨ-ਤੋਂ-ਕਾਰਬਨ ਅਨੁਪਾਤ, ਵਿਕਾਸ ਤਾਪਮਾਨ ਗਰੇਡੀਐਂਟ, ਅਤੇ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੇ ਵਾਧੇ ਨੂੰ ਸਹੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕਰਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ। ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿਕਾਸ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ. ਪੈਰਾਮੀਟਰ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਗਤੀ ਅਤੇ ਹਵਾ ਦਾ ਪ੍ਰਵਾਹ ਦਬਾਅ;
3) ਭਾਫ਼ ਪੜਾਅ ਪ੍ਰਸਾਰਣ ਵਿਧੀ ਦੇ ਤਹਿਤ, ਸਿਲਿਕਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿਕਾਸ ਦੇ ਵਿਆਸ ਵਿਸਥਾਰ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਬਹੁਤ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੈ;
4) ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਦੀ ਕਠੋਰਤਾ ਹੀਰੇ ਦੇ ਨੇੜੇ ਹੈ, ਅਤੇ ਕੱਟਣ, ਪੀਸਣ ਅਤੇ ਪਾਲਿਸ਼ ਕਰਨ ਦੀਆਂ ਤਕਨੀਕਾਂ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹਨ।

SiC epitaxial wafers: ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਰਸਾਇਣਕ ਭਾਫ਼ ਜਮ੍ਹਾ (CVD) ਵਿਧੀ ਦੁਆਰਾ ਨਿਰਮਿਤ। ਵੱਖ-ਵੱਖ ਡੋਪਿੰਗ ਕਿਸਮਾਂ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ, ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ n-ਟਾਈਪ ਅਤੇ ਪੀ-ਟਾਈਪ ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਵੇਫਰਾਂ ਵਿੱਚ ਵੰਡਿਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਘਰੇਲੂ ਹੈਨਟੀਅਨ ਤਿਆਨਚੇਂਗ ਅਤੇ ਡੋਂਗਗੁਆਨ ਤਿਆਨਯੂ ਪਹਿਲਾਂ ਹੀ 4-ਇੰਚ/6-ਇੰਚ SiC ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਵੇਫਰ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ। SiC ਐਪੀਟੈਕਸੀ ਲਈ, ਉੱਚ-ਵੋਲਟੇਜ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਨਿਯੰਤਰਣ ਕਰਨਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੈ, ਅਤੇ SiC ਐਪੀਟੈਕਸੀ ਦੀ ਗੁਣਵੱਤਾ ਦਾ SiC ਡਿਵਾਈਸਾਂ 'ਤੇ ਵਧੇਰੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪੈਂਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਸਾਜ਼ੋ-ਸਾਮਾਨ ਨੂੰ ਉਦਯੋਗ ਦੀਆਂ ਚਾਰ ਪ੍ਰਮੁੱਖ ਕੰਪਨੀਆਂ ਦੁਆਰਾ ਏਕਾਧਿਕਾਰ ਬਣਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ: ਐਕਸਟਰੋਨ, ਐਲਪੀਈ, ਟੀਈਐਲ ਅਤੇ ਨੁਫਲੇਅਰ।

ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲਵੇਫਰ ਇੱਕ ਸਿਲਿਕਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਵੇਫਰ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਫਿਲਮ (ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਲੇਅਰ) ਕੁਝ ਜ਼ਰੂਰਤਾਂ ਦੇ ਨਾਲ ਅਤੇ ਮੂਲ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਸਬਸਟਰੇਟ ਉੱਤੇ ਸਬਸਟਰੇਟ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਾਂਗ ਹੀ ਉਗਾਈ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਐਪੀਟੈਕਸੀਲ ਵਾਧਾ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ CVD (ਕੈਮੀਕਲ ਵਾਸ਼ਪ ਡਿਪੋਜ਼ਿਸ਼ਨ, ) ਉਪਕਰਣ ਜਾਂ MBE (ਮੌਲੀਕਿਊਲਰ ਬੀਮ ਐਪੀਟੈਕਸੀ) ਉਪਕਰਣਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਕਿਉਂਕਿ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਯੰਤਰ ਸਿੱਧੇ ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਪਰਤ ਵਿੱਚ ਨਿਰਮਿਤ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਪਰਤ ਦੀ ਗੁਣਵੱਤਾ ਡਿਵਾਈਸ ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਅਤੇ ਉਪਜ ਨੂੰ ਸਿੱਧਾ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਯੰਤਰ ਦੀ ਵੋਲਟੇਜ ਦਾ ਸਾਮ੍ਹਣਾ ਕਰਨ ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਵਧਦੀ ਰਹਿੰਦੀ ਹੈ, ਅਨੁਸਾਰੀ ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਪਰਤ ਦੀ ਮੋਟਾਈ ਮੋਟੀ ਹੋ ​​ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਨਿਯੰਤਰਣ ਹੋਰ ਵੀ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਜਦੋਂ ਵੋਲਟੇਜ 600V ਦੇ ਆਲੇ-ਦੁਆਲੇ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਲੋੜੀਂਦੀ ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਪਰਤ ਦੀ ਮੋਟਾਈ ਲਗਭਗ 6 ਮਾਈਕਰੋਨ ਹੁੰਦੀ ਹੈ; ਜਦੋਂ ਵੋਲਟੇਜ 1200-1700V ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਲੋੜੀਂਦੀ ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਪਰਤ ਮੋਟਾਈ 10-15 ਮਾਈਕਰੋਨ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਵੋਲਟੇਜ 10,000 ਵੋਲਟ ਤੋਂ ਵੱਧ ਪਹੁੰਚ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ 100 ਮਾਈਕਰੋਨ ਤੋਂ ਵੱਧ ਦੀ ਇੱਕ ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਪਰਤ ਮੋਟਾਈ ਦੀ ਲੋੜ ਹੋ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਪਰਤ ਦੀ ਮੋਟਾਈ ਲਗਾਤਾਰ ਵਧਦੀ ਜਾ ਰਹੀ ਹੈ, ਮੋਟਾਈ ਅਤੇ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧਕ ਇਕਸਾਰਤਾ ਅਤੇ ਨੁਕਸ ਘਣਤਾ ਨੂੰ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕਰਨਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

SiC ਡਿਵਾਈਸਾਂ: ਅੰਤਰਰਾਸ਼ਟਰੀ ਪੱਧਰ 'ਤੇ, 600~1700V SiC SBD ਅਤੇ MOSFET ਦਾ ਉਦਯੋਗੀਕਰਨ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। ਮੁੱਖ ਧਾਰਾ ਉਤਪਾਦ 1200V ਤੋਂ ਘੱਟ ਵੋਲਟੇਜ ਪੱਧਰਾਂ 'ਤੇ ਕੰਮ ਕਰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ TO ਪੈਕੇਜਿੰਗ ਨੂੰ ਅਪਣਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਕੀਮਤ ਦੇ ਲਿਹਾਜ਼ ਨਾਲ, ਅੰਤਰਰਾਸ਼ਟਰੀ ਬਾਜ਼ਾਰ 'ਤੇ SiC ਉਤਪਾਦਾਂ ਦੀ ਕੀਮਤ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ Si ਹਮਰੁਤਬਾ ਨਾਲੋਂ ਲਗਭਗ 5-6 ਗੁਣਾ ਜ਼ਿਆਦਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਕੀਮਤਾਂ 10% ਦੀ ਸਾਲਾਨਾ ਦਰ ਨਾਲ ਘਟ ਰਹੀਆਂ ਹਨ। ਅਗਲੇ 2-3 ਸਾਲਾਂ ਵਿੱਚ ਅੱਪਸਟਰੀਮ ਸਮੱਗਰੀ ਅਤੇ ਯੰਤਰ ਉਤਪਾਦਨ ਦੇ ਵਿਸਤਾਰ ਦੇ ਨਾਲ, ਮਾਰਕੀਟ ਦੀ ਸਪਲਾਈ ਵਧੇਗੀ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਹੋਰ ਕੀਮਤਾਂ ਵਿੱਚ ਕਮੀ ਆਵੇਗੀ। ਇਹ ਉਮੀਦ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਕਿ ਜਦੋਂ ਕੀਮਤ Si ਉਤਪਾਦਾਂ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ 2-3 ਗੁਣਾ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਸਿਸਟਮ ਲਾਗਤਾਂ ਅਤੇ ਬਿਹਤਰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦੁਆਰਾ ਲਿਆਂਦੇ ਫਾਇਦੇ ਹੌਲੀ-ਹੌਲੀ Si ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਦੀ ਮਾਰਕੀਟ ਸਪੇਸ 'ਤੇ ਕਬਜ਼ਾ ਕਰਨ ਲਈ SiC ਨੂੰ ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਕਰਨਗੇ।
ਪਰੰਪਰਾਗਤ ਪੈਕੇਜਿੰਗ ਸਿਲੀਕਾਨ-ਅਧਾਰਿਤ ਸਬਸਟਰੇਟਾਂ 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਤੀਜੀ ਪੀੜ੍ਹੀ ਦੇ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਸਮੱਗਰੀ ਨੂੰ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਨਵੇਂ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਵਾਈਡ-ਬੈਂਡਗੈਪ ਪਾਵਰ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਲਈ ਰਵਾਇਤੀ ਸਿਲੀਕਾਨ-ਅਧਾਰਿਤ ਪੈਕੇਜਿੰਗ ਢਾਂਚੇ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨ ਨਾਲ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ, ਥਰਮਲ ਪ੍ਰਬੰਧਨ ਅਤੇ ਭਰੋਸੇਯੋਗਤਾ ਨਾਲ ਸਬੰਧਤ ਨਵੇਂ ਮੁੱਦੇ ਅਤੇ ਚੁਣੌਤੀਆਂ ਪੇਸ਼ ਕੀਤੀਆਂ ਜਾ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ। SiC ਪਾਵਰ ਯੰਤਰ ਪਰਜੀਵੀ ਸਮਰੱਥਾ ਅਤੇ ਇੰਡਕਟੈਂਸ ਪ੍ਰਤੀ ਵਧੇਰੇ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। Si ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਵਿੱਚ, SiC ਪਾਵਰ ਚਿੱਪਾਂ ਵਿੱਚ ਤੇਜ਼ ਸਵਿਚਿੰਗ ਸਪੀਡ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਓਵਰਸ਼ੂਟ, ਓਸਿਲੇਸ਼ਨ, ਸਵਿਚਿੰਗ ਦੇ ਨੁਕਸਾਨ ਵਿੱਚ ਵਾਧਾ, ਅਤੇ ਇੱਥੋਂ ਤੱਕ ਕਿ ਡਿਵਾਈਸ ਵਿੱਚ ਖਰਾਬੀ ਵੀ ਹੋ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, SiC ਪਾਵਰ ਯੰਤਰ ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਕੰਮ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਜਿਸ ਲਈ ਵਧੇਰੇ ਉੱਨਤ ਥਰਮਲ ਪ੍ਰਬੰਧਨ ਤਕਨੀਕਾਂ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।

ਵਾਈਡ-ਬੈਂਡਗੈਪ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਪਾਵਰ ਪੈਕਜਿੰਗ ਦੇ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਕਈ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦੀਆਂ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਬਣਤਰਾਂ ਵਿਕਸਿਤ ਕੀਤੀਆਂ ਗਈਆਂ ਹਨ। ਪਰੰਪਰਾਗਤ ਸੀ-ਅਧਾਰਿਤ ਪਾਵਰ ਮੋਡੀਊਲ ਪੈਕੇਜਿੰਗ ਹੁਣ ਢੁਕਵੀਂ ਨਹੀਂ ਹੈ। ਉੱਚ ਪਰਜੀਵੀ ਮਾਪਦੰਡਾਂ ਅਤੇ ਰਵਾਇਤੀ Si-ਅਧਾਰਿਤ ਪਾਵਰ ਮੋਡੀਊਲ ਪੈਕੇਜਿੰਗ ਦੀ ਮਾੜੀ ਗਰਮੀ ਦੀ ਨਿਕਾਸੀ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਦੀਆਂ ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਨੂੰ ਹੱਲ ਕਰਨ ਲਈ, SiC ਪਾਵਰ ਮੋਡੀਊਲ ਪੈਕੇਜਿੰਗ ਇਸਦੇ ਢਾਂਚੇ ਵਿੱਚ ਵਾਇਰਲੈੱਸ ਇੰਟਰਕਨੈਕਸ਼ਨ ਅਤੇ ਡਬਲ-ਸਾਈਡ ਕੂਲਿੰਗ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਨੂੰ ਅਪਣਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਬਿਹਤਰ ਥਰਮਲ ਨਾਲ ਸਬਸਟਰੇਟ ਸਮੱਗਰੀ ਨੂੰ ਵੀ ਅਪਣਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਸੰਚਾਲਕਤਾ, ਅਤੇ ਡੀਕਪਲਿੰਗ ਕੈਪੇਸੀਟਰਾਂ, ਤਾਪਮਾਨ/ਮੌਜੂਦਾ ਸੈਂਸਰਾਂ, ਅਤੇ ਡ੍ਰਾਈਵ ਸਰਕਟਾਂ ਨੂੰ ਇਸ ਵਿੱਚ ਜੋੜਨ ਦੀ ਕੋਸ਼ਿਸ਼ ਕੀਤੀ। ਮੋਡੀਊਲ ਬਣਤਰ, ਅਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਮੋਡੀਊਲ ਪੈਕੇਜਿੰਗ ਤਕਨਾਲੋਜੀਆਂ ਦੀ ਇੱਕ ਕਿਸਮ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤੀ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, SiC ਡਿਵਾਈਸ ਦੇ ਨਿਰਮਾਣ ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਤਕਨੀਕੀ ਰੁਕਾਵਟਾਂ ਹਨ ਅਤੇ ਉਤਪਾਦਨ ਲਾਗਤਾਂ ਉੱਚੀਆਂ ਹਨ।

ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਯੰਤਰ ਸੀਵੀਡੀ ਦੁਆਰਾ ਇੱਕ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਸਬਸਟਰੇਟ ਉੱਤੇ ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਲੇਅਰਾਂ ਨੂੰ ਜਮ੍ਹਾ ਕਰਕੇ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਸਫ਼ਾਈ, ਆਕਸੀਕਰਨ, ਫੋਟੋਲਿਥੋਗ੍ਰਾਫੀ, ਐਚਿੰਗ, ਫੋਟੋਰੇਸਿਸਟ ਦੀ ਸਟ੍ਰਿਪਿੰਗ, ਆਇਨ ਇਮਪਲਾਂਟੇਸ਼ਨ, ਸਿਲੀਕਾਨ ਨਾਈਟਰਾਈਡ ਦਾ ਰਸਾਇਣਕ ਭਾਫ਼ ਜਮ੍ਹਾ ਕਰਨਾ, ਪਾਲਿਸ਼ ਕਰਨਾ, ਸਪਟਰਿੰਗ, ਅਤੇ SiC ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਬਸਟਰੇਟ 'ਤੇ ਡਿਵਾਈਸ ਬਣਤਰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਬਾਅਦ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੇ ਪੜਾਅ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ। SiC ਪਾਵਰ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਦੀਆਂ ਮੁੱਖ ਕਿਸਮਾਂ ਵਿੱਚ SiC ਡਾਇਡ, SiC ਟਰਾਂਜ਼ਿਸਟਰ, ਅਤੇ SiC ਪਾਵਰ ਮੋਡੀਊਲ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ। ਹੌਲੀ ਅੱਪਸਟਰੀਮ ਸਮੱਗਰੀ ਉਤਪਾਦਨ ਦੀ ਗਤੀ ਅਤੇ ਘੱਟ ਉਪਜ ਦਰਾਂ ਵਰਗੇ ਕਾਰਕਾਂ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਵਿੱਚ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਉੱਚ ਨਿਰਮਾਣ ਲਾਗਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।

ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਯੰਤਰ ਨਿਰਮਾਣ ਵਿੱਚ ਕੁਝ ਤਕਨੀਕੀ ਮੁਸ਼ਕਲਾਂ ਹਨ:

1) ਇੱਕ ਖਾਸ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਨੂੰ ਵਿਕਸਤ ਕਰਨਾ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ ਜੋ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀਆਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਦੇ ਨਾਲ ਇਕਸਾਰ ਹੋਵੇ। ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ: SiC ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਉੱਚ ਪਿਘਲਣ ਵਾਲਾ ਬਿੰਦੂ ਹੈ, ਜੋ ਰਵਾਇਤੀ ਥਰਮਲ ਫੈਲਾਅ ਨੂੰ ਬੇਅਸਰ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਆਇਨ ਇਮਪਲਾਂਟੇਸ਼ਨ ਡੋਪਿੰਗ ਵਿਧੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨਾ ਅਤੇ ਤਾਪਮਾਨ, ਹੀਟਿੰਗ ਦਰ, ਮਿਆਦ, ਅਤੇ ਗੈਸ ਦੇ ਪ੍ਰਵਾਹ ਵਰਗੇ ਮਾਪਦੰਡਾਂ ਨੂੰ ਸਹੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕਰਨਾ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ; SiC ਰਸਾਇਣਕ ਘੋਲਨ ਲਈ ਅਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਹੈ। ਸੁੱਕੀ ਐਚਿੰਗ ਵਰਗੀਆਂ ਵਿਧੀਆਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਜਾਣੀ ਚਾਹੀਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਮਾਸਕ ਸਮੱਗਰੀ, ਗੈਸ ਮਿਸ਼ਰਣ, ਸਾਈਡਵਾਲ ਢਲਾਣ ਦਾ ਨਿਯੰਤਰਣ, ਐਚਿੰਗ ਦਰ, ਸਾਈਡਵਾਲ ਦੀ ਖੁਰਦਰੀ, ਆਦਿ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲਿਤ ਅਤੇ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤਾ ਜਾਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ;
2) ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਵੇਫਰਾਂ 'ਤੇ ਮੈਟਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਦੇ ਨਿਰਮਾਣ ਲਈ 10-5Ω2 ਤੋਂ ਹੇਠਾਂ ਸੰਪਰਕ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਸਮੱਗਰੀ ਜੋ ਲੋੜਾਂ ਨੂੰ ਪੂਰਾ ਕਰਦੀ ਹੈ, Ni ਅਤੇ Al, ਦੀ ਥਰਮਲ ਸਥਿਰਤਾ 100°C ਤੋਂ ਉੱਪਰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਪਰ Al/Ni ਵਿੱਚ ਬਿਹਤਰ ਥਰਮਲ ਸਥਿਰਤਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। /W/Au ਕੰਪੋਜ਼ਿਟ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਸਮੱਗਰੀ ਦਾ ਸੰਪਰਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ 10-3Ω2 ਵੱਧ ਹੈ;
3) SiC ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਕਟਿੰਗ ਵੀਅਰ ਹੈ, ਅਤੇ SiC ਦੀ ਕਠੋਰਤਾ ਹੀਰੇ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਦੂਜੇ ਨੰਬਰ 'ਤੇ ਹੈ, ਜੋ ਕੱਟਣ, ਪੀਸਣ, ਪਾਲਿਸ਼ ਕਰਨ ਅਤੇ ਹੋਰ ਤਕਨਾਲੋਜੀਆਂ ਲਈ ਉੱਚ ਲੋੜਾਂ ਨੂੰ ਅੱਗੇ ਪਾਉਂਦੀ ਹੈ।

ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਖਾਈ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਪਾਵਰ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਦਾ ਨਿਰਮਾਣ ਕਰਨਾ ਵਧੇਰੇ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੈ। ਵੱਖ-ਵੱਖ ਡਿਵਾਈਸ ਢਾਂਚੇ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ, ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਪਾਵਰ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਨੂੰ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪਲੈਨਰ ​​ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਅਤੇ ਟਰੈਂਚ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਵਿੱਚ ਵੰਡਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਪਲੈਨਰ ​​ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਪਾਵਰ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਵਿੱਚ ਚੰਗੀ ਇਕਾਈ ਇਕਸਾਰਤਾ ਅਤੇ ਸਧਾਰਨ ਨਿਰਮਾਣ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਪਰ ਇਹ JFET ਪ੍ਰਭਾਵ ਲਈ ਸੰਭਾਵਿਤ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਉੱਚ ਪਰਜੀਵੀ ਸਮਰੱਥਾ ਅਤੇ ਆਨ-ਸਟੇਟ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਰੱਖਦੇ ਹਨ। ਪਲੈਨਰ ​​ਯੰਤਰਾਂ ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਵਿੱਚ, ਖਾਈ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਪਾਵਰ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਵਿੱਚ ਘੱਟ ਯੂਨਿਟ ਇਕਸਾਰਤਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਇੱਕ ਵਧੇਰੇ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਨਿਰਮਾਣ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਖਾਈ ਦੀ ਬਣਤਰ ਡਿਵਾਈਸ ਯੂਨਿਟ ਦੀ ਘਣਤਾ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਲਈ ਅਨੁਕੂਲ ਹੈ ਅਤੇ ਜੇਐਫਈਟੀ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਦੀ ਘੱਟ ਸੰਭਾਵਨਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਚੈਨਲ ਗਤੀਸ਼ੀਲਤਾ ਦੀ ਸਮੱਸਿਆ ਨੂੰ ਹੱਲ ਕਰਨ ਲਈ ਲਾਭਦਾਇਕ ਹੈ। ਇਸ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਹਨ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਛੋਟਾ ਆਨ-ਰੋਧਕਤਾ, ਛੋਟਾ ਪਰਜੀਵੀ ਸਮਰੱਥਾ, ਅਤੇ ਘੱਟ ਸਵਿਚਿੰਗ ਊਰਜਾ ਦੀ ਖਪਤ। ਇਸਦੀ ਮਹੱਤਵਪੂਰਣ ਲਾਗਤ ਅਤੇ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦੇ ਫਾਇਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਇਹ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਪਾਵਰ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਦੀ ਮੁੱਖ ਧਾਰਾ ਬਣ ਗਈ ਹੈ। Rohm ਦੀ ਅਧਿਕਾਰਤ ਵੈੱਬਸਾਈਟ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ, ROHM Gen3 ਢਾਂਚਾ (Gen1 Trench structure) Gen2 (Plannar2) ਚਿੱਪ ਖੇਤਰ ਦਾ ਸਿਰਫ 75% ਹੈ, ਅਤੇ ROHM Gen3 ਢਾਂਚੇ ਦਾ ਆਨ-ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਉਸੇ ਚਿੱਪ ਆਕਾਰ ਦੇ ਅਧੀਨ 50% ਤੱਕ ਘਟਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ।

ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਸਬਸਟਰੇਟ, ਐਪੀਟੈਕਸੀ, ਫਰੰਟ-ਐਂਡ, ਆਰ ਐਂਡ ਡੀ ਖਰਚੇ ਅਤੇ ਹੋਰ ਕ੍ਰਮਵਾਰ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਦੀ ਨਿਰਮਾਣ ਲਾਗਤ ਦਾ 47%, 23%, 19%, 6% ਅਤੇ 5% ਹੈ।

ਅੰਤ ਵਿੱਚ, ਅਸੀਂ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਉਦਯੋਗ ਲੜੀ ਵਿੱਚ ਸਬਸਟਰੇਟਾਂ ਦੀਆਂ ਤਕਨੀਕੀ ਰੁਕਾਵਟਾਂ ਨੂੰ ਤੋੜਨ 'ਤੇ ਧਿਆਨ ਕੇਂਦਰਤ ਕਰਾਂਗੇ।

ਸਿਲਿਕਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਸਬਸਟਰੇਟਸ ਦੀ ਉਤਪਾਦਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਸਿਲੀਕਾਨ-ਅਧਾਰਿਤ ਸਬਸਟਰੇਟਾਂ ਦੇ ਸਮਾਨ ਹੈ, ਪਰ ਵਧੇਰੇ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੈ।
ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਸਬਸਟਰੇਟ ਦੀ ਨਿਰਮਾਣ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਕੱਚੇ ਮਾਲ ਦਾ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ, ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਾਧਾ, ਇਨਗੋਟ ਪ੍ਰੋਸੈਸਿੰਗ, ਇੰਗੋਟ ਕੱਟਣਾ, ਵੇਫਰ ਪੀਸਣਾ, ਪਾਲਿਸ਼ ਕਰਨਾ, ਸਫਾਈ ਅਤੇ ਹੋਰ ਲਿੰਕ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦੇ ਹਨ।
ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿਕਾਸ ਪੜਾਅ ਸਾਰੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦਾ ਧੁਰਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਹ ਪੜਾਅ ਸਿਲਿਕਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਸਬਸਟਰੇਟ ਦੀਆਂ ਬਿਜਲਈ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਨੂੰ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਦਾ ਹੈ।

ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਸਮੱਗਰੀ ਨੂੰ ਤਰਲ ਪੜਾਅ ਵਿੱਚ ਆਮ ਹਾਲਤਾਂ ਵਿੱਚ ਵਧਣਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਅੱਜ ਮਾਰਕੀਟ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਸਿੱਧ ਭਾਫ਼ ਪੜਾਅ ਵਿਕਾਸ ਵਿਧੀ ਦਾ ਵਿਕਾਸ ਤਾਪਮਾਨ 2300 ° C ਤੋਂ ਉੱਪਰ ਹੈ ਅਤੇ ਵਿਕਾਸ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਸਹੀ ਨਿਯੰਤਰਣ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ। ਸਾਰੀ ਕਾਰਵਾਈ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦਾ ਪਾਲਣ ਕਰਨਾ ਲਗਭਗ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੈ. ਇੱਕ ਮਾਮੂਲੀ ਗਲਤੀ ਉਤਪਾਦ ਸਕ੍ਰੈਪਿੰਗ ਵੱਲ ਲੈ ਜਾਵੇਗੀ। ਇਸਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ, ਸਿਲੀਕੋਨ ਸਮੱਗਰੀ ਨੂੰ ਸਿਰਫ 1600℃ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਹੈ। ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਸਬਸਟਰੇਟਾਂ ਨੂੰ ਤਿਆਰ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਵੀ ਮੁਸ਼ਕਲਾਂ ਦਾ ਸਾਹਮਣਾ ਕਰਨਾ ਪੈਂਦਾ ਹੈ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਹੌਲੀ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿਕਾਸ ਅਤੇ ਉੱਚ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਫਾਰਮ ਲੋੜਾਂ। ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਵੇਫਰ ਦੇ ਵਾਧੇ ਵਿੱਚ ਲਗਭਗ 7 ਤੋਂ 10 ਦਿਨ ਲੱਗਦੇ ਹਨ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਸਿਲੀਕਾਨ ਰਾਡ ਨੂੰ ਖਿੱਚਣ ਵਿੱਚ ਸਿਰਫ 2 ਅਤੇ ਡੇਢ ਦਿਨ ਲੱਗਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਇਕ ਅਜਿਹੀ ਸਮੱਗਰੀ ਹੈ ਜਿਸਦੀ ਕਠੋਰਤਾ ਹੀਰੇ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਦੂਜੇ ਨੰਬਰ 'ਤੇ ਹੈ। ਇਹ ਕੱਟਣ, ਪੀਸਣ ਅਤੇ ਪਾਲਿਸ਼ ਕਰਨ ਦੌਰਾਨ ਬਹੁਤ ਕੁਝ ਗੁਆ ਦੇਵੇਗਾ, ਅਤੇ ਆਉਟਪੁੱਟ ਅਨੁਪਾਤ ਸਿਰਫ 60% ਹੈ.

ਅਸੀਂ ਜਾਣਦੇ ਹਾਂ ਕਿ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਸਬਸਟਰੇਟਸ ਦੇ ਆਕਾਰ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਦਾ ਰੁਝਾਨ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਆਕਾਰ ਵਧਦਾ ਜਾ ਰਿਹਾ ਹੈ, ਵਿਆਸ ਦੇ ਵਿਸਥਾਰ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦੀਆਂ ਲੋੜਾਂ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੁੰਦੀਆਂ ਜਾ ਰਹੀਆਂ ਹਨ। ਇਸ ਨੂੰ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੇ ਦੁਹਰਾਓ ਵਿਕਾਸ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਤਕਨੀਕੀ ਨਿਯੰਤਰਣ ਤੱਤਾਂ ਦੇ ਸੁਮੇਲ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।