6 collu HPSI SiC substrāta vafeles silīcija karbīda daļēji izolējošas SiC vafeles

Pašreizējās SiC monokristālu augšanas metodes galvenokārt ietver šādas trīs: šķidrās fāzes metodi, augstas temperatūras ķīmisko tvaiku pārklāšanas metodi un fizikālās tvaika fāzes transportēšanas (PVT) metodi. Starp tiem PVT metode ir visvairāk izpētītā un nobriedušākā SiC monokristālu audzēšanas tehnoloģija, un tās tehniskās grūtības ir šādas:

(1) SiC monokristāls augstā temperatūrā 2300 ° C virs slēgtās grafīta kameras, lai pabeigtu pārkristalizācijas procesu "ciets - gāze - ciets", augšanas cikls ir garš, grūti kontrolējams un pakļauts mikrotubulām, ieslēgumiem un citi defekti.

(2) Silīcija karbīda monokristāls, ieskaitot vairāk nekā 200 dažādu kristālu veidu, bet parasti tiek ražots tikai viens kristāla tips, viegli izgatavojama kristāla tipa transformācija augšanas procesā, kā rezultātā rodas vairāku veidu ieslēgumu defekti, viena kristāla sagatavošanas process. specifisku kristāla veidu ir grūti kontrolēt procesa stabilitāti, piemēram, pašreizējo 4H tipa galveno virzienu.

(3) Silīcija karbīda monokristālu augšanas termiskajā laukā ir temperatūras gradients, kā rezultātā kristāla augšanas procesā rodas iekšējais spriegums un tā rezultātā rodas dislokācijas, defekti un citi defekti.

(4) Silīcija karbīda monokristālu augšanas procesā ir stingri jākontrolē ārējo piemaisījumu ievadīšana, lai iegūtu ļoti augstas tīrības pakāpes pusizolācijas kristālu vai virziena leģētu vadošu kristālu. Daļēji izolējošiem silīcija karbīda substrātiem, ko izmanto RF ierīcēs, elektriskās īpašības ir jāsasniedz, kontrolējot ļoti zemu piemaisījumu koncentrāciju un īpašus punktveida defektu veidus kristālā.