Кремний карбиді кристалының өсу процесі және жабдық технологиясы

1. SiC кристалының өсу технологиясының бағыты

PVT (сублимация әдісі),

HTCVD (жоғары температура CVD),

LPE(сұйық фазалық әдіс)

үш ортақSiC кристалыөсу әдістері;

Өнеркәсіпте ең танымал әдіс ПВТ әдісі болып табылады және SiC монокристалдарының 95%-дан астамы PVT әдісімен өсіріледі;

ИндустриалдыSiC кристалыөсу пеші саланың негізгі PVT технологиясы бағытын пайдаланады.

2. SiC кристалының өсу процесі

Ұнтақты синтездеу-тұқымды кристалды өңдеу-кристалды өсіру-құйманы жасыту-вафлиөңдеу.

3. Өсіру үшін PVT әдісіSiC кристалдары

SiC шикізаты графит тигелінің түбіне, ал SiC тұқымдық кристалы графит тигельдің жоғарғы жағында орналасқан. Оқшаулауды реттеу арқылы SiC шикізатындағы температура жоғарырақ, ал тұқымдық кристалдағы температура төмен болады. SiC шикізаты жоғары температурада сублимацияланады және газ фазалық заттарға ыдырайды, олар төмен температурада тұқымдық кристалға тасымалданады және SiC кристалдарын түзу үшін кристалданады. Негізгі өсу процесі үш процесті қамтиды: шикізаттың ыдырауы және сублимациясы, масса алмасу және тұқым кристалдарында кристалдану.

Шикізаттың ыдырауы және сублимациясы:

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

2SiC(S)= Si(g)+ SiC2(г)

2SiC(S)=C(S)+SiC2(г)

Масса алмасу кезінде Si буы графит тигель қабырғасымен одан әрі әрекеттесіп, SiC2 және Si2C түзеді:

Si(g)+2C(S) =SiC2(г)

2Si(г) +C(S)=Si2C(г)

Тұқымдық кристалдың бетінде үш газ фазасы кремний карбиді кристалдарын жасау үшін келесі екі формула арқылы өседі:

SiC2_(ж)+Si2C_(ж)=3SiC_(лар)

Si_(ж)+SiC2_(ж)=2SiC_(S)

4. SiC кристалын өсіруге арналған PVT әдісі

Қазіргі уақытта индукциялық қыздыру PVT әдісі SiC кристалды өсіретін пештер үшін жалпы технологиялық маршрут болып табылады;

Катушкаларды сыртқы индукциялық қыздыру және графитке қарсылық қыздыру даму бағыты болып табыладыSiC кристалыөсу пештері.

5. 8 дюймдік SiC индукциялық қыздыру өсу пеші

(1) Жылытуграфит тигель қыздыру элементімагнит өрісінің индукциясы арқылы; қыздыру қуатын, катушкалардың орналасуын және оқшаулау құрылымын реттеу арқылы температура өрісін реттеу;

(2) Графитке төзімді қыздыру және жылу сәулеленуін өткізу арқылы графит тигельді қыздыру; графиттік қыздырғыштың тогын, қыздырғыштың құрылымын және аймақтық токты реттеуді реттеу арқылы температура өрісін басқару;