Procés de creixement de cristalls de carbur de silici i tecnologia d'equips

1. Ruta tecnològica de creixement del cristall de SiC

PVT (mètode de sublimació),

HTCVD (CVD d'alta temperatura),

LPE(mètode de fase líquida)

són tres comunsCristall de SiCmètodes de creixement;

El mètode més reconegut a la indústria és el mètode PVT, i més del 95% dels monocristalls de SiC es cultiven pel mètode PVT;

IndustrialitzatCristall de SiCEl forn de creixement utilitza la ruta tecnològica PVT principal de la indústria.

2. Procés de creixement del cristall de SiC

Síntesi de pols-tractament de cristalls de llavors-creixement de cristalls-recuit de lingots-hòstiaprocessament.

3. Mètode PVT per créixerCristalls de SiC

La matèria primera de SiC es col·loca a la part inferior del gresol de grafit i el cristall de llavors de SiC es troba a la part superior del gresol de grafit. En ajustar l'aïllament, la temperatura a la matèria primera de SiC és més alta i la temperatura al cristall de llavors és més baixa. La matèria primera de SiC a alta temperatura es sublima i es descompon en substàncies en fase gasosa, que es transporten al cristall de llavors amb una temperatura més baixa i cristal·litzen per formar cristalls de SiC. El procés de creixement bàsic inclou tres processos: descomposició i sublimació de matèries primeres, transferència de massa i cristal·lització sobre cristalls de llavors.

Descomposició i sublimació de matèries primeres:

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

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

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

Durant la transferència de massa, el vapor de Si reacciona encara més amb la paret del gresol de grafit per formar SiC2 i Si2C:

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

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

A la superfície del cristall de llavors, les tres fases gasoses creixen mitjançant les dues fórmules següents per generar cristalls de carbur de silici:

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

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

4. Mètode PVT per fer créixer la ruta tecnològica d'equips de creixement de cristalls de SiC

Actualment, l'escalfament per inducció és una ruta tecnològica comuna per als forns de creixement de cristalls de SiC del mètode PVT;

L'escalfament per inducció externa de la bobina i la calefacció per resistència al grafit són la direcció de desenvolupamentCristall de SiCforns de creixement.

5. Forn de creixement de calefacció per inducció de SiC de 8 polzades

(1) Escalfament delgresol de grafit element de calefacciómitjançant inducció de camp magnètic; regular el camp de temperatura ajustant la potència de calefacció, la posició de la bobina i l'estructura d'aïllament;

(2) Escalfament del gresol de grafit mitjançant la calefacció de resistència de grafit i la conducció de radiació tèrmica; controlant el camp de temperatura ajustant el corrent de l'escalfador de grafit, l'estructura de l'escalfador i el control de corrent de zona;