Proses pertumbuhan kristal silikon karbida dan teknologi peralatan

1. Laluan teknologi pertumbuhan kristal SiC

PVT (kaedah sublimasi),

HTCVD (CVD suhu tinggi),

LPE(kaedah fasa cecair)

adalah tiga perkara biasaKristal SiCkaedah pertumbuhan;

Kaedah yang paling diiktiraf dalam industri ialah kaedah PVT, dan lebih daripada 95% kristal tunggal SiC ditanam dengan kaedah PVT;

BerindustriKristal SiCrelau pertumbuhan menggunakan laluan teknologi PVT arus perdana industri.

2. Proses pertumbuhan kristal SiC

Sintesis serbuk-rawatan kristal benih-pertumbuhan kristal-penyepuhlindapan jongkong-waferpemprosesan.

3. Kaedah PVT untuk berkembangKristal SiC

Bahan mentah SiC diletakkan di bahagian bawah mangkuk grafit, dan kristal biji SiC berada di bahagian atas mangkuk grafit. Dengan melaraskan penebat, suhu pada bahan mentah SiC lebih tinggi dan suhu pada kristal benih lebih rendah. Bahan mentah SiC pada suhu tinggi menyublim dan terurai menjadi bahan fasa gas, yang diangkut ke hablur benih dengan suhu yang lebih rendah dan menghablur untuk membentuk hablur SiC. Proses pertumbuhan asas merangkumi tiga proses: penguraian dan pemejalwapan bahan mentah, pemindahan jisim, dan penghabluran pada kristal benih.

Penguraian dan pemejalwapan bahan mentah:

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

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

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

Semasa pemindahan jisim, wap Si selanjutnya bertindak balas dengan dinding pijar grafit untuk membentuk SiC2 dan Si2C:

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

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

Pada permukaan kristal benih, tiga fasa gas berkembang melalui dua formula berikut untuk menghasilkan kristal karbida silikon:

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

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

4. Kaedah PVT untuk mengembangkan laluan teknologi peralatan pertumbuhan kristal SiC

Pada masa ini, pemanasan aruhan adalah laluan teknologi biasa untuk relau pertumbuhan kristal SiC kaedah PVT;

Pemanasan aruhan luaran gegelung dan pemanasan rintangan grafit adalah arah pembangunanKristal SiCrelau pertumbuhan.

5. Relau pertumbuhan pemanasan aruhan SiC 8 inci

(1) Memanaskanpijar grafit elemen pemanasmelalui aruhan medan magnet; mengawal selia medan suhu dengan melaraskan kuasa pemanasan, kedudukan gegelung, dan struktur penebat;

(2) Memanaskan bekas grafit melalui pemanasan rintangan grafit dan pengaliran sinaran terma; mengawal medan suhu dengan melaraskan arus pemanas grafit, struktur pemanas, dan kawalan arus zon;