탄화규소 결정 성장 공정 및 장비 기술

1. SiC 결정 성장 기술 루트

PVT(승화법),

HTCVD(고온 CVD),

LPE(액상법)

세가지가 공통적이다SiC 결정성장 방법;

업계에서 가장 인정받는 방법은 PVT 방법으로, SiC 단결정의 95% 이상이 PVT 방법으로 성장됩니다.

산업화SiC 결정성장로는 업계의 주류 PVT 기술 경로를 사용합니다.

2. SiC 결정 성장 과정

분말합성-종자결정처리-결정성장-잉곳어닐링-웨이퍼처리.

3. 성장을 위한 PVT 공법SiC 결정

SiC 원료는 흑연 도가니 바닥에 배치되고 SiC 종결정은 흑연 도가니 상단에 위치합니다. 절연성을 조정함으로써 SiC 원료의 온도는 높아지고, 종자결정의 온도는 낮아집니다. 고온에서 SiC 원료는 승화 및 기상 물질로 분해되며, 이는 더 낮은 온도의 종자 결정으로 이송되어 결정화되어 SiC 결정을 형성합니다. 기본적인 성장 과정에는 원료의 분해 및 승화, 물질 전달, 종자 결정의 결정화 등 세 가지 과정이 포함됩니다.

원료의 분해 및 승화:

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

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

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

물질 전달 중에 Si 증기는 흑연 도가니 벽과 추가로 반응하여 SiC2 및 Si2C를 형성합니다.

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

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

종결정 표면에서는 세 가지 기체상이 다음 두 가지 공식을 통해 성장하여 탄화규소 결정을 생성합니다.

SiC2_(g)+Si2C_(g)=3SiC_(에스)

Si_(g)+SiC2_(g)=2SiC_(에스)

4. SiC 결정 성장 장비 기술 루트를 성장시키는 PVT 방법

현재 유도 가열은 PVT 방식 SiC 결정 성장로의 일반적인 기술 경로입니다.

코일 외부 유도 가열과 흑연 저항 가열은 다음과 같은 개발 방향입니다.SiC 결정성장 용광로.

5. 8인치 SiC 유도가열 성장로

(1) 가열흑연 도가니 발열체자기장 유도를 통해; 가열 전력, 코일 위치 및 절연 구조를 조정하여 온도 장을 조절합니다.

(2) 흑연 저항 가열 및 열복사 전도를 통해 흑연 도가니를 가열하는 단계; 흑연 히터의 전류, 히터의 구조, 존 전류 제어를 조정하여 온도장을 제어하는 ​​단계;

6. 유도가열과 저항가열의 비교