6-Zoll-HPSI-SiC-Substratwafer, halbisolierende Siliziumkarbid-SiC-Wafer

Die aktuellen Wachstumsmethoden für SiC-Einkristalle umfassen hauptsächlich die folgenden drei: Flüssigphasenmethode, chemische Hochtemperatur-Gasphasenabscheidungsmethode und physikalische Dampfphasentransportmethode (PVT). Unter diesen ist die PVT-Methode die am besten erforschte und ausgereifteste Technologie für die Züchtung von SiC-Einkristallen, und ihre technischen Schwierigkeiten sind:

(1) SiC-Einkristall in der hohen Temperatur von 2300 ° C über der geschlossenen Graphitkammer, um den Rekristallisationsprozess der Umwandlung „fest – gasförmig – fest“ abzuschließen, der Wachstumszyklus ist lang, schwer zu kontrollieren und anfällig für Mikrotubuli, Einschlüsse usw andere Mängel.

(2) Siliziumkarbid-Einkristall, einschließlich mehr als 200 verschiedener Kristalltypen, aber die Herstellung von im Allgemeinen nur einem Kristalltyp, leicht zu erzeugende Kristalltyptransformation im Wachstumsprozess, was zu Einschlussdefekten mehrerer Arten führt, der Herstellungsprozess eines einzelnen Bei einem bestimmten Kristalltyp ist es schwierig, die Stabilität des Prozesses zu kontrollieren, beispielsweise beim aktuellen Hauptstrom des 4H-Typs.

(3) Im thermischen Feld des Siliziumkarbid-Einkristallwachstums entsteht ein Temperaturgradient, der im Kristallwachstumsprozess zu einer natürlichen inneren Spannung und den daraus resultierenden Versetzungen, Fehlern und anderen Defekten führt.

(4) Beim Wachstumsprozess von Siliziumkarbid-Einkristallen muss die Einführung externer Verunreinigungen streng kontrolliert werden, um einen halbisolierenden Kristall oder einen gerichtet dotierten leitfähigen Kristall mit sehr hoher Reinheit zu erhalten. Bei den halbisolierenden Siliziumkarbidsubstraten, die in HF-Geräten verwendet werden, müssen die elektrischen Eigenschaften durch die Kontrolle der sehr geringen Verunreinigungskonzentration und spezifischer Arten von Punktdefekten im Kristall erreicht werden.