炭化ケイ素結晶成長プロセスおよび装置技術

1. SiC結晶成長技術ルート

PVT（昇華法）、

HTCVD（高温CVD）

LPE（液相法）

3つの一般的なSiC結晶成長方法;

業界で最も認知されている方法は PVT 法であり、SiC 単結晶の 95% 以上が PVT 法で成長しています。

工業化されたSiC結晶成長炉は業界で主流のPVT技術ルートを採用しています。

2. SiC結晶成長プロセス

粉末合成-種結晶処理-結晶成長-インゴット焼鈍-ウエハース処理。

3. PVT法で育てるSiC結晶

SiC原料はグラファイトるつぼの底部に配置され、SiC種結晶はグラファイトるつぼの上部に配置されます。断熱材を調整することで、SiC原料の温度は高く、種結晶の温度は低くなります。高温のSiC原料は昇華して分解し、気相物質に変化します。これらの気相物質は低温の種結晶に輸送され、結晶化してSiC結晶を形成します。基本的な成長プロセスは、原料の分解と昇華、物質移動、そして種結晶上での結晶化という3つのプロセスで構成されます。

原材料の分解と昇華：

SiC(S) = Si(g) + C(S)

2SiC(S)= Si(g)+ SiC2(g)

2SiC(S)=C(S)+SiC2(g)

物質移動の過程で、Si蒸気はグラファイトるつぼの壁とさらに反応してSiC2とSi2Cを形成します。

Si(g)+2C(S) =SiC2(g)

2Si(g) +C(S)=Si2C(g)

種結晶の表面では、次の 2 つの式によって 3 つの気相が成長し、炭化ケイ素結晶が生成されます。

SiC2_（グ）+Si2C_（グ）=3SiC_（秒）

Si_（グ）+SiC2_（グ）=2SiC_（S）