Plaquette de substrat HPSI SiC de 6 pouces, plaquettes de carbure de silicium semi-isolantes en SiC

Les méthodes de croissance actuelles des monocristaux de SiC comprennent principalement trois techniques : la méthode en phase liquide, le dépôt chimique en phase vapeur à haute température et le transport physique en phase vapeur (PVT). Parmi celles-ci, la méthode PVT est la plus étudiée et la plus aboutie pour la croissance de monocristaux de SiC. Ses difficultés techniques sont les suivantes :

(1) Monocristal de SiC à haute température de 2300 °C au-dessus de la chambre en graphite fermée pour compléter le processus de recristallisation par conversion « solide - gaz - solide », le cycle de croissance est long, difficile à contrôler et sujet aux microtubules, aux inclusions et à d'autres défauts.

(2) Monocristal de carbure de silicium, comprenant plus de 200 types de cristaux différents, mais la production générale d'un seul type de cristal, une transformation de type de cristal facile à produire au cours du processus de croissance entraîne des défauts d'inclusions de plusieurs types, le processus de préparation d'un seul type de cristal spécifique est difficile à contrôler, par exemple, le courant dominant actuel du type 4H.

(3) Dans le champ thermique de croissance monocristalline du carbure de silicium, il existe un gradient de température, ce qui entraîne, dans le processus de croissance cristalline, une contrainte interne native et des dislocations, des défauts et d'autres défauts induits.

(4) Le procédé de croissance de monocristaux de carbure de silicium exige un contrôle rigoureux de l'introduction d'impuretés externes afin d'obtenir un cristal semi-isolant de très haute pureté ou un cristal conducteur dopé de manière directionnelle. Pour les substrats semi-isolants en carbure de silicium utilisés dans les dispositifs RF, les propriétés électriques doivent être optimisées en maîtrisant la concentration d'impuretés et les types spécifiques de défauts ponctuels présents dans le cristal.