6인치 HPSI SiC 기판 웨이퍼 실리콘 카바이드 반절연 SiC 웨이퍼

현재 SiC 단결정 성장 방법은 크게 액상법, 고온 화학 기상 증착법, 그리고 물리 기상 수송법(PVT)의 세 가지가 있습니다. 이 중 PVT법은 SiC 단결정 성장에 있어 가장 많이 연구되고 성숙된 기술이지만, 다음과 같은 기술적 어려움을 가지고 있습니다.

(1) SiC 단결정은 2300℃ 이상의 고온에서 폐쇄된 흑연 챔버 내에서 "고체-기체-고체" 전환 재결정 과정을 완료하는데, 성장 주기가 길고 제어가 어려우며 미세소관, 개재물 등의 결함이 발생하기 쉽다.

(2) 탄화규소 단결정은 200여종 이상의 다양한 결정형을 포함하고 있으나, 일반적으로 단 하나의 결정형만 생산되고, 성장과정에서 결정형 변형이 일어나 여러형의 내포물 결함이 생기기 쉬우며, 단일의 특정 결정형을 제조하는 공정은 공정의 안정성을 제어하기 어려우며, 예를 들어 현재 주류를 이루고 있는 것은 4H형이다.

(3) 탄화규소 단결정 성장에는 열장이 존재하며, 이로 인해 결정 성장 과정에서 본래의 내부 응력이 발생하고, 이로 인해 전위, 결함 및 기타 결함이 유도됩니다.

(4) 탄화규소 단결정 성장 공정은 매우 높은 순도의 반절연성 결정 또는 방향성 도핑된 전도성 결정을 얻기 위해 외부 불순물의 유입을 엄격하게 제어해야 합니다. RF 장치에 사용되는 반절연성 탄화규소 기판의 경우, 결정 내 매우 낮은 불순물 농도와 특정 유형의 점 결함을 제어하여 전기적 특성을 달성해야 합니다.