Processo de crescimento de cristal de carboneto de silício e tecnologia de equipamentos

1. Rota da tecnologia de crescimento de cristal SiC

PVT (método de sublimação),

HTCVD (DCV de alta temperatura),

LPE(método de fase líquida)

são três comunsCristal de SiCmétodos de crescimento;

O método mais reconhecido na indústria é o método PVT, e mais de 95% dos monocristais de SiC são cultivados pelo método PVT;

IndustrializadoCristal de SiCforno de crescimento usa a rota de tecnologia PVT convencional da indústria.

2. Processo de crescimento do cristal SiC

Síntese de pó-tratamento de cristal de semente-crescimento de cristal-recozimento de lingote-bolachaprocessamento.

3. Método PVT para crescerCristais de SiC

A matéria-prima de SiC é colocada na parte inferior do cadinho de grafite e o cristal de semente de SiC está no topo do cadinho de grafite. Ao ajustar o isolamento, a temperatura na matéria-prima do SiC é mais alta e a temperatura no cristal semente é mais baixa. A matéria-prima do SiC em alta temperatura sublima e se decompõe em substâncias da fase gasosa, que são transportadas para o cristal semente com temperatura mais baixa e cristalizam para formar cristais de SiC. O processo básico de crescimento inclui três processos: decomposição e sublimação de matérias-primas, transferência de massa e cristalização em cristais de sementes.

Decomposição e sublimação de matérias-primas:

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

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

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

Durante a transferência de massa, o vapor de Si reage ainda mais com a parede do cadinho de grafite para formar SiC2 e Si2C:

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

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

Na superfície do cristal semente, as três fases gasosas crescem através das duas fórmulas a seguir para gerar cristais de carboneto de silício:

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

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

4. Método PVT para aumentar a rota de tecnologia de equipamentos de crescimento de cristal de SiC

Atualmente, o aquecimento por indução é uma rota tecnológica comum para fornos de crescimento de cristal SiC do método PVT;

O aquecimento por indução externa da bobina e o aquecimento por resistência de grafite são a direção de desenvolvimento deCristal de SiCfornos de crescimento.

5. Forno de crescimento de aquecimento por indução SiC de 8 polegadas

(1) Aquecer ocadinho de grafite elemento de aquecimentoatravés da indução de campo magnético; regular o campo de temperatura ajustando a potência de aquecimento, a posição da bobina e a estrutura de isolamento;

(2) Aquecimento do cadinho de grafite através de aquecimento por resistência de grafite e condução de radiação térmica; controlar o campo de temperatura ajustando a corrente do aquecedor de grafite, a estrutura do aquecedor e o controle de corrente da zona;