Tấm wafer nền SiC HPSI 6 inch Tấm wafer SiC bán cách điện bằng cacbua silicon

Các phương pháp phát triển tinh thể đơn SiC hiện nay chủ yếu bao gồm ba phương pháp sau: phương pháp pha lỏng, phương pháp lắng đọng hơi hóa học nhiệt độ cao và phương pháp vận chuyển pha hơi vật lý (PVT). Trong số đó, phương pháp PVT là công nghệ phát triển tinh thể đơn SiC được nghiên cứu và hoàn thiện nhất, và những khó khăn kỹ thuật của nó là:

(1) Tinh thể đơn SiC ở nhiệt độ cao 2300 ° C trên buồng than chì kín để hoàn thành quá trình kết tinh lại chuyển đổi "rắn - khí - rắn", chu kỳ tăng trưởng dài, khó kiểm soát và dễ xuất hiện vi ống, tạp chất và các khuyết tật khác.

(2) Tinh thể đơn silic cacbua, bao gồm hơn 200 loại tinh thể khác nhau, nhưng sản xuất chung chỉ có một loại tinh thể, dễ tạo ra sự biến đổi loại tinh thể trong quá trình phát triển dẫn đến khuyết tật tạp chất nhiều loại, quá trình chế tạo một loại tinh thể cụ thể duy nhất khó kiểm soát được tính ổn định của quá trình, ví dụ, dòng chính hiện tại là loại 4H.

(3) Trường nhiệt phát triển tinh thể đơn silicon carbide có sự chênh lệch nhiệt độ, dẫn đến quá trình phát triển tinh thể có ứng suất bên trong tự nhiên và gây ra sự sai lệch, đứt gãy và các khuyết tật khác.

(4) Quá trình phát triển tinh thể đơn silicon carbide cần kiểm soát chặt chẽ việc đưa tạp chất bên ngoài vào để thu được tinh thể bán cách điện hoặc tinh thể dẫn điện pha tạp định hướng có độ tinh khiết rất cao. Đối với chất nền silicon carbide bán cách điện được sử dụng trong thiết bị RF, các tính chất điện cần đạt được bằng cách kiểm soát nồng độ tạp chất rất thấp và các loại khuyết tật điểm cụ thể trong tinh thể.