فرآیند رشد کریستال کاربید سیلیکون و فناوری تجهیزات

1. مسیر فناوری رشد کریستال SiC

PVT (روش تصعید)،

HTCVD (CVD دمای بالا)،

LPE(روش فاز مایع)

سه مشترک هستندکریستال SiCروش های رشد؛

شناخته شده ترین روش در صنعت روش PVT است و بیش از 95 درصد از تک بلورهای SiC با روش PVT رشد می کنند.

صنعتی شدهکریستال SiCکوره رشد از مسیر اصلی فناوری PVT صنعت استفاده می کند.

2. فرآیند رشد کریستال SiC

سنتز پودر - تیمار کریستال بذر - رشد کریستال - بازپخت شمش -ویفرپردازش

3. روش PVT برای رشدکریستال های SiC

مواد خام SiC در پایین بوته گرافیتی قرار می گیرد و کریستال دانه SiC در بالای بوته گرافیتی قرار می گیرد. با تنظیم عایق، دما در ماده خام SiC بیشتر و دمای کریستال بذر کمتر می شود. ماده خام SiC در دمای بالا تصعید می شود و به مواد فاز گاز تجزیه می شود که با دمای پایین تر به کریستال بذر منتقل می شود و بلورهای SiC را تشکیل می دهد. فرآیند اصلی رشد شامل سه فرآیند است: تجزیه و تصعید مواد خام، انتقال جرم و تبلور بر روی بلورهای بذر.

تجزیه و تصعید مواد خام:

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

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

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

در طی انتقال جرم، بخار Si بیشتر با دیواره بوته گرافیتی واکنش می دهد و SiC2 و Si2C را تشکیل می دهد:

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

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

در سطح کریستال بذر، سه فاز گازی از طریق دو فرمول زیر رشد می‌کنند تا کریستال‌های کاربید سیلیکون تولید کنند:

SiC2_(g)+ Si2C_(g)=3SiC_(ها)

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

4. روش PVT برای رشد تجهیزات رشد کریستال SiC مسیر فناوری

در حال حاضر، گرمایش القایی یک مسیر فناوری رایج برای کوره‌های رشد کریستال SiC با روش PVT است.

گرمایش القایی خارجی سیم پیچ و گرمایش مقاومت گرافیت جهت توسعه هستندکریستال SiCکوره های رشد

5. کوره رشد القایی SiC 8 اینچی

(1) گرم کردنبوته گرافیتی عنصر گرمایشاز طریق القای میدان مغناطیسی؛ تنظیم میدان دما با تنظیم قدرت گرمایش، موقعیت سیم پیچ و ساختار عایق.

(2) گرم کردن بوته گرافیتی از طریق گرمایش مقاومت گرافیت و هدایت تابش حرارتی. کنترل میدان دما با تنظیم جریان بخاری گرافیت، ساختار بخاری و کنترل جریان منطقه؛