SiC降本大招!这一部件实现国产化
前段时间,碳化钽涂层实现了国产化(.点这里.),最近,又有SiC长晶炉部件——多孔石墨板——也实现了国产化突破,这将带来3大利好,能有效强化国产SiC衬底的竞争力:
降低SiC长晶部件采购成本;
提升SiC晶体厚度,降低衬底综合成本;
提升SiC晶体良率,提升企业竞争力。
多孔石墨板优势:
降低缺陷、提升厚度
在SiC长晶炉增加多孔石墨板是业界研究的热点之一。韩国东义大学在论文中提到,通过SiC源粉上方插入多孔石墨板,实现了良好的晶体区域传质,可以改善传统长晶炉所存在的多种技术难题。
(a)传统长晶炉,(b)多孔石墨板的长晶炉(图中4)
来源:韩国东义大学
实验证明,采用传统长晶炉时,SiC衬底通常会出现各种多晶型体,例如 6H、15R-SiC,而采用基于多孔石墨的长晶炉所制备的SiC衬底只有4H-SiC单晶。并且微管密度(MPD)和蚀刻凹坑密度(EPD)也明显降低,两种长晶炉的MPD分别为6-7EA/cm2和1-2EA/cm2,最高可降低6倍。
(a)传统长晶炉的衬底MPD,(b)多孔石墨板长晶炉的衬底MPD
来源:韩国东义大学
恒普科技在2021年也推出了基于多孔石墨板的的“一次传质”的新工艺。
据恒普解释介绍,多孔石墨具有很好的纯化能力,他们的新工艺采用一次传质的新热场,使得传质效率提高且基本恒定,从而能够降低再结晶的影响(避免二次传质),有效降低了微管或其它关联晶体缺陷。
此外,多孔石墨也是解决SiC晶体长厚的核心技术之一,因为它能够平衡气相组分,隔断微量杂质,调节局部温度,减少碳包裹等物理性颗粒,在满足晶体可用的前提下,晶体厚度能够大幅增加。
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多孔石墨依赖进口
恒普实现国产化
虽然多孔石墨对SiC长晶良率和厚度的提升效果非常突出,但也面临2个问题。一是采用筒形多孔石墨用料多,二是大孔隙率的多孔石墨需要依赖进口,急剧增加了晶体生长的成本,大大阻碍了"一次传质“新工艺的推广,使SiC晶体生长技术无法与国际同步。
此外,为了推动晶体 “长快、长厚,长大”,目前SiC行业还迫切需要解决其他的多孔石墨的瓶颈。
据恒普科技介绍,通常多孔石墨的孔隙率、孔隙大小、空隙分布、强度、最薄可加工尺寸、蚀刻特性等技术参数都极具挑战,与工艺匹配更是难点。
而最近,恒普科技突破性地解决了多孔石墨的技术难题,有望加速推动“一次传质”新工艺的使用,使行业能成本可循环、快速、灵活的与国际技术同步发展,解决关键材料“进口”依赖,并达到国际领先水平。
恒普多孔石墨
恒普多孔石墨的技术特点:
孔隙率最高可达65%(国际领先)
空隙分布均匀;
批次稳定性高;
强度高,加工性可以达到≤1mm超薄壁圆筒形状 (国际领先)。
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