炭化ケイ素結晶成長プロセスと装置技術

1. SiC結晶成長技術のルート

PVT（昇華法）、

HTCVD（高温CVD）、

LPE（液相法）

3つが一般的ですSiC結晶成長方法。

業界で最もよく知られている方法は PVT 法であり、SiC 単結晶の 95% 以上が PVT 法によって成長されています。

工業化されたSiC結晶成長炉は業界の主流の PVT 技術ルートを使用しています。

2. SiC結晶成長プロセス

粉末合成～種結晶処理～結晶成長～インゴットアニール～ウエハース処理。

3. PVT方式で成長させるSiC結晶

SiC原料は黒鉛るつぼの底に配置され、SiC種結晶は黒鉛るつぼの上部にあります。断熱材を調整することで、SiC原料の温度が高く、種結晶の温度が低くなります。高温のSiC原料は昇華・分解して気相物質となり、低温の種結晶に輸送されて結晶化してSiC結晶が形成されます。基本的な成長プロセスには、原料の分解と昇華、物質移動、種結晶上での結晶化の 3 つのプロセスが含まれます。

原料の分解と昇華：

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

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

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

物質移動中、Si 蒸気は黒鉛るつぼ壁とさらに反応して、SiC2 および 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 つの式に従って 3 つの気相が成長し、炭化ケイ素結晶が生成されます。

SiC2_(g)+Si2C_(g)=3SiC_(s)

Si_(g)+SiC2_(g)=2SiC_(S)