碳化硅单晶制造难点

长晶条件苛刻：一般而言，碳化硅晶圆需要在2000℃以上高温（硅晶仅需在1500℃），以及350MPa以上才能达成。

·长晶缓慢：依据目前硅晶业的生产情况，一般而言，生产8吋的硅棒晶，约需2天半的时间来拉晶，6吋的晶棒则约需一天。而碳化硅，光长晶的时间就约需7至10天。

·后加工困难：晶棒冷却后需再进行切片、磨抛、清洗等后续工作。有金刚砂之称的碳化硅自然也不是盖的，高至9.5的莫氏硬度让碳化硅晶圆的后加工变得非常困难。

条件艰难如它，而Z让人糟心的是：如果长晶过程中有一点点的温度和压力的失误，那之前几天的心血可能都会化为乌有......而SiC长晶的巨大困难点除了在石墨坩埚的黑盒子中无法即时观察晶体生长状况外，也因SiC具有200多种生成能皆很相近的晶态，要在如此严苛的条件下生长出大尺寸、无缺陷、全区皆为同一晶态4H（目前元件基板主流），则需要非常精确的热场控制、材料匹配及经验累积。

目前已在使用的长晶技术则包含高温化学气象沉积法（HTCVD），与高温升华法（HTCVT）两种。以目前良率Z高的HTCVD法为例，它是以摄氏1500至2500度的高温下，导入高纯度的硅烷（SiH4）、乙烷或丙烷，或氢气等气体，在生长腔内进行反应，先在高温区形成碳化硅前驱物，再经由气体带动进入低温区的籽晶端前沉积形成单晶。然而，HTCVD技术必须精准的控制各区的温度、各种气体的流量、以及生长腔内的压力，才有办法得到品质精纯的晶体。因此在产量与品质上仍是待突破的瓶颈。

由于碳化硅晶圆的生产具有一定的技术难度，能提供稳定的产量，能量产碳化硅晶圆的企业寥寥无几，在全球市场中，单晶衬底企业主要有Cree、DowCorning、SiCrystal、II-VI、新日铁住金、Norstel等，外延片企业主要有DowCorning、II-VI、Norstel、Cree、罗姆、三菱电机、Infineon等，而在碳化硅器件方面全球大部分市场份额被Infineon、Cree、罗姆、意法半导体等少数企业瓜分。