碳化硅衬底制备的主要难点

碳化硅衬底晶体生长难度极高

碳化硅无液态形式，只能气态直接变固态，且多型体超250种，仅少数有商业价值。晶体生长需精确控制热力学条件，避免“多型共生”，主流的物理气相输运（PVT）法工艺窗口窄，控制难度极高。

碳化硅衬底缺陷控制严格

晶体内部及表面缺陷影响器件性能，提升产品良率关键在于缺陷控制。微管已基本消除；位错是核心难题，8英寸衬底总位错密度可控制在2000个/cm²左右，外延层目标将特定缺陷降至0.1个/cm²以下；表面形貌缺陷与衬底加工质量相关，需严格管控。

碳化硅衬底加工成本较高

碳化硅莫氏硬度高达9.2，属超硬、难加工材料。切割时传统线切割方式速度慢、耗材损耗大；抛光时化学机械抛光（CMP）材料去除率低，易引入表面损伤，加工成本高。

碳化硅衬底大尺寸产业化困难

将实验室小尺寸样品稳定量产为大尺寸衬底是产业化最大鸿沟。热场均匀性随晶体直径增大而难度指数级提升；大尺寸化是降成本核心路径，但需保持高良率，关键要控制缺陷在极低水平。

目前业界正通过优化PVT法热场设计、开发液相法（TSSG）等新技术路线、利用机器学习辅助工艺优化等方式，攻克难题，目标是实现8英寸及以上尺寸、更低成本、更高品质的碳化硅衬底规模化量产。