碳化硅涂層石墨基座技術(shù)難度

制造技術(shù)難度大

碳化硅涂層石墨基座每個(gè)爐次都需要承受一次高低溫的循環(huán)，在這個(gè)過程中碳化硅涂層很容易產(chǎn)生裂縫、崩潰等損傷，將導(dǎo)致基座上的晶片受污損，并且嚴(yán)重影響基座的使用壽命。因此，碳化硅涂層的質(zhì)量直接影響石墨基座的使用壽命。

為保證碳化硅涂層石墨基座性能的良好和穩(wěn)定，除高純石墨的純度、加工精細(xì)度等基體性能外，主要難點(diǎn)在于保持碳化硅涂層的晶型一致性、表面形貌均一性和厚度一致性等性能。高質(zhì)量涂層生長工藝要求極為苛刻，碳化硅多晶涂層生長過程中，可能存在100多種晶型轉(zhuǎn)化，不同晶型轉(zhuǎn)化的溫度等條件相差較小 ；基座的尺寸越大、涂層厚度越厚，技術(shù)難度越高。此外，在不規(guī)則表面（圓弧、倒角、臺階等）處涂層均一性更難控制。因此涂層在生長過程中的溫度、壓力、氣氛等因素細(xì)微變化，都會直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和使用壽命。目前，石墨基座使用壽命（爐次）是衡量產(chǎn)品的最核心指標(biāo)。

開發(fā)驗(yàn)證環(huán)節(jié)長，產(chǎn)品進(jìn)入供應(yīng)鏈難度大

碳化硅涂層石墨基座進(jìn)入供應(yīng)鏈需要設(shè)備廠商和設(shè)備使用方給予極大程度的配合，進(jìn)行應(yīng)用驗(yàn)證，產(chǎn)品的使用壽命達(dá)到國際先進(jìn)水平，方具備市場競爭優(yōu)勢。

首 先，碳化硅涂層石墨基座產(chǎn)品須通過MOCVD設(shè)備廠商的應(yīng)用驗(yàn)證。產(chǎn)品在MOCVD設(shè)備上試用后，設(shè)備廠商從使用質(zhì)量、壽命等多個(gè)維度對產(chǎn)品進(jìn)行評估，通過反復(fù)交付與反饋，從生產(chǎn)和使用兩方面不斷進(jìn)行技術(shù)和工藝的調(diào)整，使產(chǎn)品性能達(dá)到國際先進(jìn)水平，具備競爭優(yōu)勢，最終通過驗(yàn)證加入供貨商名單，其開發(fā)驗(yàn)證時(shí)間一般需要 2 ～3年。同時(shí)，設(shè)備廠商對碳化硅涂層石墨基座的生產(chǎn)設(shè)備也有一定要求 ：一旦基座生產(chǎn)商提供的碳化硅涂層石墨基座樣品通過了設(shè)備廠商的驗(yàn)證，則基座生產(chǎn)商不得輕易更換基座的生產(chǎn)設(shè)備。在樣品順利通過驗(yàn)收的條件下，該驗(yàn)證過程需 2 ～3周時(shí)間。由于對生產(chǎn)設(shè)備的嚴(yán)格要求，基座生產(chǎn)商在擴(kuò)產(chǎn)過程中增加的新設(shè)備均需通過設(shè)備廠商的驗(yàn)證。

其次，設(shè)備使用方也需要在實(shí)際生產(chǎn)過程中對作為耗材的碳化硅涂層石墨基座產(chǎn)品進(jìn)行性能及穩(wěn)定性評估驗(yàn)證，以確保生產(chǎn)出來的外延片符合相應(yīng)的要求，該驗(yàn)證流程需 9 ～12個(gè)月，通過驗(yàn)證后，才會達(dá)成大批量的采購訂單。設(shè)備廠商與設(shè)備使用方都不會輕易更換供貨商名單，用戶粘性強(qiáng)，進(jìn)入市場的門檻較高。