2インチSiCインゴットDia50.8mmx10mmt 4H-N単結晶

SiC結晶成長技術

SiCの特性上、単結晶の育成が困難です。これは主に、大気圧では化学量論比が Si : C = 1 : 1 の液相が存在せず、直接描画法や直接描画法などのより成熟した成長法では SiC を成長させることができないという事実によるものです。半導体産業の主流である落下るつぼ方式。理論的には、化学量論比がSi : C = 1 : 1の溶液は、圧力が10E5atm以上、温度が3200℃以上の場合にのみ得られます。現在、PVT法、液相法、高温気相化学堆積法などが主流となっています。

当社が提供する SiC ウェーハと結晶は主に物理気相輸送 (PVT) によって成長されます。以下に PVT について簡単に説明します。

物理的蒸気輸送 (PVT) 法は、1955 年に Lely によって発明された気相昇華技術に由来します。この技術では、SiC 粉末をグラファイトチューブに入れ、高温に加熱して SiC 粉末を分解および昇華させ、その後グラファイトを昇華させます。グラファイトチューブが冷却されると、分解されたSiC粉末の気相成分がグラファイトチューブの周囲にSiC結晶として析出、結晶化します。この方法は大型のSiC単結晶を得ることが難しく、黒鉛管内の堆積プロセスの制御が難しいが、後続の研究者にアイデアを提供する。

YM タイロフら。ロシアでは、これに基づいて種結晶の概念を導入し、SiC 結晶の制御不可能な結晶形状と核生成位置の問題を解決しました。その後の研究者たちは改良を続け、最終的に今日産業的に使用されている物理的蒸気移動 (PVT) 法を開発しました。

PVT は最も初期の SiC 結晶成長法であり、現在では最も主流の SiC 結晶成長法です。この方法は他の方法と比較して、成長設備の必要性が低く、成長プロセスが簡単で、制御性が高く、開発と研究が徹底されており、すでに工業化されています。