6inch HPSI SiC substraat wafer Siliciumcarbide Semi-isolerende SiC wafers

De huidige groeimethoden voor SiC-monokristallen omvatten voornamelijk de volgende drie: de vloeistoffasemethode, de hogetemperatuur-CVD-methode en de fysische dampfasetransportmethode (PVT). De PVT-methode is de meest onderzochte en volwassen technologie voor de groei van SiC-monokristallen, met de volgende technische uitdagingen:

(1) SiC-monokristal bij een hoge temperatuur van 2300 °C boven de gesloten grafietkamer om het rekristallisatieproces van de omzetting "vast - gas - vast" te voltooien. De groeicyclus is lang, moeilijk te controleren en vatbaar voor microtubuli, insluitsels en andere defecten.

(2) Enkelkristal van siliciumcarbide, met inbegrip van meer dan 200 verschillende kristaltypen, maar de productie van in het algemeen slechts één kristaltype, gemakkelijk te produceren kristaltypetransformatie in het groeiproces wat resulteert in multi-type insluitsels defecten, het voorbereidingsproces van een enkel specifiek kristaltype is moeilijk om de stabiliteit van het proces te controleren, bijvoorbeeld de huidige mainstream van het 4H-type.

(3) In het thermische veld van de groei van een enkel kristal van siliciumcarbide is er een temperatuurgradiënt, wat resulteert in het kristalgroeiproces, wat resulteert in een interne spanning en de resulterende dislocaties, fouten en andere defecten die worden geïnduceerd.

(4) Het groeiproces van siliciumcarbidekristallen vereist strikte controle op de introductie van externe onzuiverheden om een ​​semi-isolerend kristal met een zeer hoge zuiverheid of een richtingsgedoteerd geleidend kristal te verkrijgen. Voor de semi-isolerende siliciumcarbidesubstraten die in RF-apparaten worden gebruikt, moeten de elektrische eigenschappen worden bereikt door de zeer lage concentratie onzuiverheden en specifieke soorten puntdefecten in het kristal te controleren.