고품질 단결정 탄화규소를 성장시키는 방법

• Main Authors: ALASSAAD KASSEM, EKMAN JOHAN, DONG LIN
• Format: Patent
• Language: Korean
• Published: 15.12.2023
• Subjects: AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUSPOLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR; CHEMISTRY; CRYSTAL GROWTH; METALLURGY; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITHDEFINED STRUCTURE; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITHDEFINED STRUCTURE; SINGLE-CRYSTAL-GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL ORUNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL

단결정 탄화규소(SiC) 기판(20) 상에 에피택셜 층을 성장시키는 방법에 대해 개시된다. 이 방법은 도가니의 내부 컨테이너(31, 32)의 챔버(5)에 주상 미세 결정립 구조를 갖는 모놀리식 다결정 탄화규소(SiC)의 소스 재료(10)와 단결정 SiC의 기판(20)을 그들 사이에 거리를 두고 제공하는 것(S100), 도가니의 상기 챔버(5)에 소스 재료(10)와 기판(20)에 근접하여 탄소 게터(1)를 배치하는 것(S102) - 상기 탄소 게터(1)는 융점이 2200℃보다 높고 SiC로부터 증발된 탄소 종과 탄화물 층을 형성하는 능력을 가짐 -, 챔버의 압력을 감소시키는 것(S106), 불활성 가스를 챔버(5)에 삽입하는 것(S108), 1 ㎛/h와 1 mm/h 사이의 성장 속도를 달성하도록 챔버(5) 내의 온도를 상승시키는 것(S110), 그리고 기판(20)에서 적어도 5㎛의 성장이 이루어질 때까지 성장 온도를 유지하는 것(S112)을 포함한다. A method is disclosed of growing an epitaxial layer on a substrate (20) of monocrystalline Silicon Carbide, SiC. The method comprises providing (S100) a source material (10) of monolithic polycrystalline SiC with a columnar micro-grain structure and the substrate (20) of monocrystalline SiC, in a chamber (5) of a crucible with a distance therein between, arranging (S102) a carbon getter (1) in said chamber (5) of the crucible close to the source material (10) and the substrate (20), said carbon getter (1) having a melting point higher than 2200° C and an ability of forming a carbide layer with carbon species evaporated from SiC, reducing (S106) pressure in the chamber (5), inserting (S108) an inert gas into the chamber (5), raising (S110) the temperature in the chamber (5) to a growth temperature, such that a growth rate between 1 µm/h and 1 mm/h, is achieved, and keeping (S112) the growth temperature until a growth of at least 5 µm has been accomplished on the substrate (20).