Silīcija karbīda kristālu audzēšanas process un iekārtu tehnoloģija

1. SiC kristālu augšanas tehnoloģijas ceļš

PVT (sublimācijas metode),

HTCVD (augstas temperatūras CVD),

LPE(šķidrās fāzes metode)

ir trīs izplatītiSiC kristālsaugšanas metodes;

Nozarē atzītākā metode ir PVT metode, un vairāk nekā 95% SiC monokristālu tiek audzēti ar PVT metodi;

IndustrializētsSiC kristālsizaugsmes krāsns izmanto nozares galveno PVT tehnoloģiju ceļu.

2. SiC kristālu augšanas process

Pulvera sintēze-sēklu kristālu apstrāde-kristālu augšana-lietņu atkausēšana-vafeleapstrāde.

3. PVT metode, lai audzētuSiC kristāli

SiC izejmateriāls ir novietots grafīta tīģeļa apakšā, un SiC sēklu kristāls atrodas grafīta tīģeļa augšpusē. Pielāgojot izolāciju, temperatūra pie SiC izejmateriāla ir augstāka un temperatūra pie sēklu kristāla ir zemāka. SiC izejviela augstā temperatūrā sublimējas un sadalās gāzfāzes vielās, kuras ar zemāku temperatūru tiek transportētas uz sēklu kristālu un kristalizējas, veidojot SiC kristālus. Augšanas pamatprocess ietver trīs procesus: izejvielu sadalīšanos un sublimāciju, masas pārnesi un kristalizāciju uz sēklu kristāliem.

Izejvielu sadalīšanās un sublimācija:

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

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

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

Masas pārneses laikā Si tvaiki tālāk reaģē ar grafīta tīģeļa sieniņu, veidojot SiC2 un Si2C:

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

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

Uz sēklu kristāla virsmas trīs gāzes fāzes aug, izmantojot šādas divas formulas, lai radītu silīcija karbīda kristālus:

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

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

4. PVT metode, lai audzētu SiC kristālu augšanas iekārtu tehnoloģiju maršrutu

Pašlaik indukcijas apkure ir izplatīts tehnoloģiju ceļš PVT metodes SiC kristālu augšanas krāsnīm;

Spoles ārējā indukcijas sildīšana un grafīta pretestības sildīšana ir attīstības virziensSiC kristālsaugšanas krāsnis.

5. 8 collu SiC indukcijas karsēšanas augšanas krāsns

(1) Apkuregrafīta tīģelis sildelementscaur magnētiskā lauka indukciju; temperatūras lauka regulēšana, regulējot sildīšanas jaudu, spoles stāvokli un izolācijas struktūru;

(2) grafīta tīģeļa karsēšana, izmantojot grafīta pretestības karsēšanu un siltuma starojuma vadīšanu; temperatūras lauka kontrole, regulējot grafīta sildītāja strāvu, sildītāja struktūru un zonas strāvas vadību;