6インチHPSI SiC基板ウェーハ シリコンカーバイド 半絶縁性SiCウェーハ
PVTシリコンカーバイド結晶SiC成長技術
SiC単結晶の成長方法は現在、主に液相法、高温化学気相成長法、物理気相輸送法(PVT法)の3つに分類されます。このうち、PVT法はSiC単結晶の成長において最も研究が進み、成熟した技術であり、その技術的難しさは以下のとおりです。
(1)SiC単結晶は、密閉されたグラファイトチャンバー内で2300℃以上の高温下で「固体‐気体‐固体」の転換再結晶プロセスを完了するため、成長サイクルが長く、制御が難しく、微小管、介在物などの欠陥が発生しやすくなります。
(2)炭化ケイ素単結晶には、200種類以上の異なる結晶タイプが含まれていますが、一般的に1種類の結晶タイプしか製造されておらず、成長過程で結晶タイプの変化が生じやすく、その結果多種類の介在物欠陥が発生します。また、特定の単一の結晶タイプを製造するプロセスでは、プロセスの安定性を制御することが難しく、たとえば、現在の主流は4Hタイプです。
(3)炭化ケイ素単結晶の成長熱場には温度勾配があり、その結果結晶成長の過程で固有の内部応力が生じ、その結果転位、欠陥などの欠陥が誘発されます。
(4)炭化ケイ素単結晶の成長プロセスでは、外部不純物の導入を厳密に制御し、高純度の半絶縁性結晶または方向性ドープされた導電性結晶を得る必要があります。RFデバイスに使用される半絶縁性炭化ケイ素基板の場合、結晶中の非常に低い不純物濃度と特定の種類の点欠陥を制御することで、優れた電気特性を実現する必要があります。
詳細図


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