Proces rasta kristala silicijevog karbida i tehnologija opreme

1. Tehnološki put rasta kristala SiC

PVT (metoda sublimacije),

HTCVD (visoka temperatura CVD),

LPE(metoda tekuće faze)

tri su uobičajenaSiC kristalmetode rasta;

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

IndustrijaliziranoSiC kristalPeć za rast koristi glavnu industrijsku PVT tehnologiju.

2. Proces rasta kristala SiC

Sinteza praha-obrada klica kristala-rast kristala-žarenje ingota-napolitankaobrada.

3. PVT metoda za rastSiC kristali

SiC sirovi materijal nalazi se na dnu grafitnog lončića, a klica SiC kristala je na vrhu grafitnog lončića. Podešavanjem izolacije, temperatura na SiC sirovini je viša, a temperatura na klici niža. Sirovi materijal SiC na visokoj temperaturi sublimira i razgrađuje se u tvari plinovite faze, koje se transportiraju do klica kristala s nižom temperaturom i kristaliziraju u obliku kristala SiC. Osnovni proces rasta uključuje tri procesa: razgradnju i sublimaciju sirovina, prijenos mase i kristalizaciju na klicama.

Razgradnja i sublimacija sirovina:

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

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

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

Tijekom prijenosa mase, Silijeva para dalje reagira sa stijenkom grafitnog lončića i formira SiC2 i Si2C:

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

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

Na površini kristala klice, tri plinovite faze rastu kroz sljedeće dvije formule za stvaranje kristala silicij karbida:

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

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

4. PVT metoda za rast tehnologije opreme za rast kristala SiC

Trenutačno je indukcijsko grijanje uobičajeni tehnološki put za peći za rast SiC kristala PVT metodom;

Vanjsko indukcijsko grijanje zavojnice i otporno grijanje grafitom razvojni su smjerSiC kristalpeći za rast.

5. 8-inčna SiC peć za indukcijsko grijanje

(1) Zagrijavanjegrafitni lončić grijaći elementkroz indukciju magnetskog polja; reguliranje temperaturnog polja podešavanjem snage grijanja, položaja zavojnice i strukture izolacije;

(2) Zagrijavanje grafitnog lončića putem otpornog grijanja grafita i provođenja toplinskog zračenja; upravljanje temperaturnim poljem podešavanjem struje grafitnog grijača, strukturom grijača i kontrolom struje zone;