Proces rasta kristala silicijum karbida i tehnologija opreme

1. Put tehnologije rasta kristala SiC

PVT (metoda sublimacije),

HTCVD (visoka temperatura CVD),

LPE(metoda tečne faze)

su tri uobičajeneSiC kristalmetode rasta;

Najpriznatija metoda u industriji je PVT metoda, a više od 95% SiC monokristala se uzgaja PVT metodom;

IndustrializedSiC kristalrastuća peć koristi glavni put PVT tehnologije u industriji.

2. Proces rasta kristala SiC

Sinteza praha-tretman kristalima-rast kristala-žarenje ingota-waferobrada.

3. PVT metoda rastaSiC kristali

Sirovi materijal SiC nalazi se na dnu grafitnog lončića, a SiC-kristal se nalazi na vrhu grafitnog lončića. Podešavanjem izolacije, temperatura na SiC sirovom materijalu je viša, a temperatura na matičnom kristalu je niža. Sirovi materijal SiC na visokoj temperaturi sublimira se i razlaže u supstance u gasnoj fazi, koje se transportuju do kristala sa nižom temperaturom i kristalizuju da formiraju kristale SiC. Osnovni proces rasta uključuje tri procesa: razgradnju i sublimaciju sirovina, prijenos mase i kristalizaciju na sjemenskim kristalima.

Razgradnja i sublimacija sirovina:

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

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

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

Tokom prijenosa mase, Si para dalje reagira sa zidom grafitnog lončića i formira SiC2 i Si2C:

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

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

Na površini matičnog kristala, tri gasne faze rastu kroz sljedeće dvije formule da bi stvorile kristale silicijum karbida:

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

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

4. PVT metoda za uzgoj SiC kristala tehnološka ruta opreme za rast

Trenutno je indukcijsko grijanje uobičajeni tehnološki put za peći za uzgoj SiC kristala PVT metodom;

Eksterno indukcijsko grijanje namotaja i grijanje otporom na grafit su smjer razvojaSiC kristalpeći za rast.

5. 8-inčna SiC peć za indukcijsko grijanje

(1) Grijanjegrafitni lončić grijaći elementkroz indukciju magnetnog polja; regulacija temperaturnog polja podešavanjem snage grijanja, položaja namotaja i izolacijske strukture;

(2) Zagrevanje grafitnog lončića kroz grejanje otpora grafita i provođenje toplotnog zračenja; kontrola temperaturnog polja podešavanjem struje grafitnog grijača, strukture grijača i zonske kontrole struje;