6 ઇંચના HPSI SiC સબસ્ટ્રેટ વેફર સિલિકોન કાર્બાઇડ અર્ધ-અપમાનજનક SiC વેફર્સ

SiC સિંગલ ક્રિસ્ટલ માટે વર્તમાન વૃદ્ધિ પદ્ધતિઓમાં મુખ્યત્વે નીચેના ત્રણનો સમાવેશ થાય છે: પ્રવાહી તબક્કા પદ્ધતિ, ઉચ્ચ તાપમાન રાસાયણિક વરાળ નિક્ષેપ પદ્ધતિ અને ભૌતિક વરાળ તબક્કા પરિવહન (PVT) પદ્ધતિ. તેમાંથી, PVT પદ્ધતિ SiC સિંગલ ક્રિસ્ટલ વૃદ્ધિ માટે સૌથી વધુ સંશોધિત અને પરિપક્વ તકનીક છે, અને તેની તકનીકી મુશ્કેલીઓ છે:

(1) "ઘન - વાયુ - ઘન" રૂપાંતર પુનઃસ્ફટિકીકરણ પ્રક્રિયા પૂર્ણ કરવા માટે બંધ ગ્રેફાઇટ ચેમ્બર ઉપર 2300 ° સે ના ઊંચા તાપમાને SiC સિંગલ ક્રિસ્ટલ, વૃદ્ધિ ચક્ર લાંબુ, નિયંત્રિત કરવું મુશ્કેલ અને માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સ, સમાવેશ અને અન્ય ખામીઓ માટે સંવેદનશીલ છે.

(2) સિલિકોન કાર્બાઇડ સિંગલ ક્રિસ્ટલ, જેમાં 200 થી વધુ વિવિધ ક્રિસ્ટલ પ્રકારોનો સમાવેશ થાય છે, પરંતુ સામાન્ય રીતે ફક્ત એક જ ક્રિસ્ટલ પ્રકારનું ઉત્પાદન, વૃદ્ધિ પ્રક્રિયામાં ક્રિસ્ટલ પ્રકારનું રૂપાંતર ઉત્પન્ન કરવું સરળ છે જેના પરિણામે બહુ-પ્રકારના સમાવેશ ખામીઓ થાય છે, એક ચોક્કસ ક્રિસ્ટલ પ્રકારની તૈયારી પ્રક્રિયાની સ્થિરતાને નિયંત્રિત કરવી મુશ્કેલ છે, ઉદાહરણ તરીકે, 4H-પ્રકારનો વર્તમાન મુખ્ય પ્રવાહ.

(૩) સિલિકોન કાર્બાઇડ સિંગલ ક્રિસ્ટલ ગ્રોથ થર્મલ ફિલ્ડમાં તાપમાનનો ઢાળ હોય છે, જેના પરિણામે સ્ફટિક વૃદ્ધિ પ્રક્રિયામાં મૂળ આંતરિક તણાવ હોય છે અને પરિણામે અવ્યવસ્થા, ખામીઓ અને અન્ય ખામીઓ ઉત્પન્ન થાય છે.

(૪) સિલિકોન કાર્બાઇડ સિંગલ ક્રિસ્ટલ વૃદ્ધિ પ્રક્રિયામાં બાહ્ય અશુદ્ધિઓના પ્રવેશને સખત રીતે નિયંત્રિત કરવાની જરૂર છે, જેથી ખૂબ જ ઉચ્ચ શુદ્ધતાવાળા અર્ધ-ઇન્સ્યુલેટીંગ ક્રિસ્ટલ અથવા દિશાત્મક રીતે ડોપ કરેલ વાહક ક્રિસ્ટલ મેળવી શકાય. RF ઉપકરણોમાં વપરાતા અર્ધ-ઇન્સ્યુલેટીંગ સિલિકોન કાર્બાઇડ સબસ્ટ્રેટ માટે, ક્રિસ્ટલમાં ખૂબ જ ઓછી અશુદ્ધિ સાંદ્રતા અને ચોક્કસ પ્રકારના બિંદુ ખામીઓને નિયંત્રિત કરીને વિદ્યુત ગુણધર્મો પ્રાપ્ત કરવાની જરૂર છે.