6palcový HPSI SiC substrát wafer Karbid křemíku Polourážlivé SiC wafery

Současné růstové metody pro monokrystal SiC zahrnují zejména následující tři: metodu v kapalné fázi, metodu vysokoteplotní chemické depozice z plynné fáze a metodu fyzikálního transportu v parní fázi (PVT). Mezi nimi je metoda PVT nejvíce prozkoumanou a vyzrálou technologií pro růst monokrystalů SiC a její technické potíže jsou:

(1) Monokrystal SiC při vysoké teplotě 2300 °C nad uzavřenou grafitovou komorou pro dokončení procesu přeměny „pevná látka – plyn – pevná látka“, cyklus růstu je dlouhý, obtížně ovladatelný a náchylný k mikrotubulům, inkluzím a jiné vady.

(2) monokrystal karbidu křemíku, včetně více než 200 různých typů krystalů, ale výroba obecně pouze jednoho typu krystalu, snadno vyrobitelná transformace typu krystalu v procesu růstu vedoucí k defektům více typů inkluzí, proces přípravy jednoho typu specifický typ krystalu je obtížné řídit stabilitu procesu, například současný hlavní proud typu 4H.

(3) V tepelném poli růstu monokrystalu karbidu křemíku existuje teplotní gradient, v jehož důsledku v procesu růstu krystalu dochází k přirozenému vnitřnímu pnutí a výsledným dislokacím, poruchám a dalším indukovaným defektům.

(4) Proces růstu monokrystalu karbidu křemíku musí přísně kontrolovat vnášení vnějších nečistot, aby se získal poloizolační krystal s velmi vysokou čistotou nebo směrově dopovaný vodivý krystal. U poloizolačních substrátů z karbidu křemíku používaných v RF zařízeních je třeba dosáhnout elektrických vlastností řízením velmi nízké koncentrace nečistot a specifických typů bodových defektů v krystalu.