6-inčne HPSI SiC podloge Silicon Carbide Semi-insulting SiC wafer

Trenutne metode rasta za SiC monokristal uglavnom uključuju sljedeće tri: metodu tekuće faze, metodu hemijskog taloženja na visokim temperaturama i metodu fizičkog transporta parne faze (PVT). Među njima, PVT metoda je najistraženija i najzrelija tehnologija za rast monokristala SiC, a njene tehničke poteškoće su:

(1) SiC monokristal na visokoj temperaturi od 2300 °C iznad zatvorene grafitne komore za završetak procesa rekristalizacije konverzije "čvrsto - plin - čvrsto", ciklus rasta je dug, teško ga je kontrolirati i sklon mikrotubulama, inkluzijama i drugi nedostaci.

(2) Silicijum karbid monokristal, uključujući više od 200 različitih tipova kristala, ali proizvodnja općenito samo jednog tipa kristala, laka za proizvodnju transformacije kristalnog tipa u procesu rasta što rezultira višestrukim defektima inkluzija, proces pripreme jednog specifičnog tipa kristala je teško kontrolisati stabilnost procesa, na primjer, trenutni mainstream 4H-tipa.

(3) Toplotno polje rasta monokristala silicijum karbida postoji temperaturni gradijent, što rezultira u procesu rasta kristala prirodnog unutrašnjeg naprezanja i rezultirajućim dislokacijama, greškama i drugim defektima.

(4) Proces rasta monokristala silicijum karbida treba strogo kontrolirati unošenje vanjskih nečistoća, kako bi se dobio poluizolacijski kristal vrlo visoke čistoće ili usmjereno dopirani provodljivi kristal. Za poluizolacione podloge od silicijum karbida koje se koriste u RF uređajima, električna svojstva moraju biti postignuta kontrolom veoma niske koncentracije nečistoća i specifičnih tipova točkastih defekata u kristalu.