Processo di crescita dei cristalli di carburo di silicio e tecnologia delle apparecchiature

1. Percorso tecnologico di crescita dei cristalli SiC

PVT (metodo di sublimazione),

HTCVD (CVD ad alta temperatura),

LPE(metodo in fase liquida)

sono tre comuniCristallo SiCmetodi di crescita;

Il metodo più riconosciuto nel settore è il metodo PVT e oltre il 95% dei singoli cristalli SiC vengono coltivati con il metodo PVT;

IndustrializzatoCristallo SiCla fornace a crescita utilizza il percorso tecnologico PVT tradizionale del settore.

2. Processo di crescita dei cristalli SiC

Sintesi delle polveri-trattamento dei cristalli di seme-crescita dei cristalli-ricottura dei lingotti-waferelaborazione.

3. Metodo PVT per crescereCristalli di SiC

La materia prima SiC viene posizionata sul fondo del crogiolo di grafite e il cristallo seme di SiC si trova nella parte superiore del crogiolo di grafite. Regolando l'isolamento, la temperatura della materia prima SiC è più alta e la temperatura del seme di cristallo è più bassa. La materia prima SiC ad alta temperatura sublima e si decompone in sostanze in fase gassosa, che vengono trasportate al cristallo seme a temperatura più bassa e cristallizzano per formare cristalli SiC. Il processo di crescita di base comprende tre processi: decomposizione e sublimazione delle materie prime, trasferimento di massa e cristallizzazione sui cristalli di semi.

Decomposizione e sublimazione delle materie prime:

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

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

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

Durante il trasferimento di massa, il vapore di Si reagisce ulteriormente con la parete del crogiolo di grafite per formare SiC2 e Si2C:

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

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

Sulla superficie del cristallo seme, le tre fasi gassose crescono attraverso le due formule seguenti per generare cristalli di carburo di silicio:

SiC2_(G)+Si2C_(G)=3SiC_(S)

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

4. Metodo PVT per far crescere il percorso tecnologico delle apparecchiature per la crescita dei cristalli SiC

Allo stato attuale, il riscaldamento a induzione è un percorso tecnologico comune per i forni per la crescita dei cristalli SiC con metodo PVT;

Il riscaldamento a induzione esterna della bobina e il riscaldamento con resistenza in grafite sono la direzione di sviluppo diCristallo SiCforni di crescita.

5. Forno di crescita per riscaldamento a induzione SiC da 8 pollici

(1) Riscaldamento delcrogiolo di grafite elemento riscaldanteattraverso l'induzione del campo magnetico; regolare il campo della temperatura regolando la potenza di riscaldamento, la posizione della bobina e la struttura dell'isolamento;

(2) Riscaldamento del crogiolo di grafite attraverso il riscaldamento della resistenza di grafite e la conduzione della radiazione termica; controllare il campo della temperatura regolando la corrente del riscaldatore in grafite, la struttura del riscaldatore e il controllo della corrente di zona;