従来のシリコンパワーデバイス製造では、高温拡散とイオン注入がドーパント制御の主要な方法となっていますが、それぞれに長所と短所があります。一般に、高温拡散は、その単純さ、費用対効果、等方性ドーパント分布プロファイル、および格子損傷の導入の少なさによって特徴付けられます。逆に、イオン注入は、複雑でコストがかかるものの、ドーパント濃度と深さを独立して正確に制御できますが、基板内にかなりの数の点欠陥と拡張欠陥が導入されます。
炭化ケイ素(SiC)は無機物質です。天然に存在する炭化ケイ素の量は非常に少量です。モアサナイトと呼ばれる希少な鉱物です。工業生産に使用される炭化ケイ素は、ほとんどが人工合成されたものです。
半導体産業では、エピタキシャル層は、集合的にエピタキシャル ウェーハとして知られるウェーハ基板上に特定の単結晶薄膜を形成することによって重要な役割を果たします。特に、導電性 SiC 基板上に成長した炭化ケイ素 (SiC) エピタキシャル層は、均質な SiC エピタキシャル ウェーハを生成します。これは、ショットキー ダイオード、MOSFET、IGBT などのパワー デバイスの製造に役立ち、4H-SiC 基板が最も広く使用されています。
現在、ほとんどの SiC 基板メーカーは、多孔質黒鉛シリンダーを備えた新しいるつぼ熱場プロセス設計を使用しています。つまり、高純度の SiC 粒子原料を黒鉛るつぼ壁と多孔質黒鉛シリンダーの間に配置し、るつぼ全体を深くし、るつぼの直径を大きくしています。
エピタキシャル成長とは、基板上に結晶学的に整然とした単結晶層を成長させるプロセスを指します。一般的に言えば、エピタキシャル成長には、単結晶基板上に結晶層を成長させることが含まれ、成長した層は元の基板と同じ結晶方位を共有します。エピタキシーは、集積回路産業におけるエピタキシャル シリコン ウェーハの製造など、半導体製造で広く利用されています。
最近、半導体業界は窒化ガリウム (GaN) テクノロジーへの注目を高め続けています。窒化ガリウムデバイスは、その優れた電子特性により、多くのハイテク分野で重要な用途に使用されています。