6 collu HPSI SiC substrāta vafele ar silīcija karbīda daļēji insulējošām SiC plāksnēm
PVT silīcija karbīda kristāla SiC augšanas tehnoloģija
Pašreizējās SiC monokristālu audzēšanas metodes galvenokārt ietver šādas trīs: šķidrfāzes metodi, augstas temperatūras ķīmiskās tvaiku pārneses metodi un fizikālās tvaiku fāzes transporta (PVT) metodi. No tām PVT metode ir visvairāk pētītā un nobriedušākā SiC monokristālu audzēšanas tehnoloģija, un tās tehniskās grūtības ir šādas:
(1) SiC monokristāls augstā 2300 °C temperatūrā virs slēgtas grafīta kameras, lai pabeigtu "cietvielas-gāzes-cietvielas" konversijas rekristalizācijas procesu, augšanas cikls ir ilgs, grūti kontrolējams un pakļauts mikrotubulu, ieslēgumu un citu defektu veidošanās riskam.
(2) Silīcija karbīda monokristāls, tostarp vairāk nekā 200 dažādu kristālu veidu, bet kopumā tikai viena kristāla veida ražošana, viegli ražojama kristāla veida transformācija augšanas procesā, kā rezultātā rodas vairāku veidu ieslēgumu defekti, viena konkrēta kristāla veida sagatavošanas procesā ir grūti kontrolēt procesa stabilitāti, piemēram, pašreizējā 4H tipa pamatplūsma.
(3) Silīcija karbīda monokristāla augšanas termiskajā laukā pastāv temperatūras gradients, kā rezultātā kristāla augšanas procesā rodas iekšējais spriegums un rodas dislokācijas, lūzumi un citi defekti.
(4) Silīcija karbīda monokristāla audzēšanas procesā ir stingri jākontrolē ārējo piemaisījumu ievadīšana, lai iegūtu ļoti augstas tīrības pakāpes daļēji izolējošu kristālu vai virzīti leģētu vadošu kristālu. RF ierīcēs izmantoto daļēji izolējošo silīcija karbīda substrātu elektriskās īpašības ir jāpanāk, kontrolējot ļoti zemu piemaisījumu koncentrāciju un specifiskus punktveida defektu veidus kristālā.
Detalizēta diagramma
