กระบวนการเติบโตคริสตัลซิลิคอนคาร์ไบด์และเทคโนโลยีอุปกรณ์

1. เส้นทางเทคโนโลยีการเติบโตของคริสตัล SiC

PVT (วิธีการระเหิด)

HTCVD (ซีวีดีอุณหภูมิสูง)

แอลพีอี(วิธีเฟสของเหลว)

เป็นสามเรื่องธรรมดาคริสตัล SiCวิธีการเจริญเติบโต

วิธีที่ได้รับการยอมรับมากที่สุดในอุตสาหกรรมคือวิธี PVT และคริสตัลเดี่ยว SiC มากกว่า 95% ปลูกโดยวิธี PVT

กลายเป็นอุตสาหกรรมคริสตัล SiCเตาเติบโตใช้เส้นทางเทคโนโลยี PVT กระแสหลักของอุตสาหกรรม

2. กระบวนการเจริญเติบโตของผลึก SiC

การสังเคราะห์ผง - การบำบัดคริสตัลเมล็ด - การเติบโตของคริสตัล - การหลอมลิ่ม -เวเฟอร์กำลังประมวลผล.

3. วิธี PVT ที่จะเติบโตคริสตัล SiC

วัตถุดิบ SiC จะถูกวางไว้ที่ด้านล่างของเบ้าหลอมกราไฟท์ และผลึกเมล็ด SiC จะอยู่ที่ด้านบนของเบ้าหลอมกราไฟท์ โดยการปรับฉนวน อุณหภูมิที่วัตถุดิบ SiC จะสูงขึ้น และอุณหภูมิที่ผลึกเมล็ดพืชจะลดลง วัตถุดิบ SiC ที่อุณหภูมิสูงจะระเหิดและสลายตัวเป็นสารที่มีสถานะก๊าซ ซึ่งจะถูกขนส่งไปยังผลึกเมล็ดด้วยอุณหภูมิที่ต่ำกว่าและตกผลึกเพื่อสร้างผลึก SiC กระบวนการเติบโตขั้นพื้นฐานประกอบด้วยสามกระบวนการ: การสลายตัวและการระเหิดของวัตถุดิบ การถ่ายโอนมวล และการตกผลึกบนผลึกเมล็ด

การสลายตัวและการระเหิดของวัตถุดิบ:

SiC(S)= ศรี(g)+C(S)

2SiC(S)= ศรี(g)+ SiC2(g)

2SiC(S)=C(S)+SiC2(ก.)

ในระหว่างการถ่ายโอนมวล ไอของ Si จะทำปฏิกิริยาเพิ่มเติมกับผนังเบ้าหลอมกราไฟท์เพื่อสร้าง SiC2 และ Si2C:

ศรี(ก)+2C(S) =SiC2(ก)

2Si(ก.) +C(S)=Si2C(ก.)

บนพื้นผิวของผลึกเมล็ด ก๊าซทั้งสามเฟสจะเติบโตผ่านสูตรสองสูตรต่อไปนี้เพื่อสร้างผลึกซิลิคอนคาร์ไบด์:

SiC2_(ช)+Si2C_(ช)=3ซีซี_(s)

Si_(ช)+SiC2_(ช)=2ซีซี_(ส)

4. วิธี PVT เพื่อขยายเส้นทางเทคโนโลยีอุปกรณ์การเติบโตของคริสตัล SiC

ปัจจุบันการทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำเป็นเส้นทางเทคโนโลยีทั่วไปสำหรับวิธี PVT เตาเติบโตคริสตัล SiC;

เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำภายนอกคอยล์และความร้อนต้านทานกราไฟท์เป็นทิศทางการพัฒนาของคริสตัล SiCเตาการเจริญเติบโต

5. เตาเจริญเติบโตของความร้อนแบบเหนี่ยวนำ SiC ขนาด 8 นิ้ว

(1) การทำความร้อนเบ้าหลอมกราไฟท์ องค์ประกอบความร้อนผ่านการเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็ก การควบคุมอุณหภูมิโดยการปรับกำลังความร้อน ตำแหน่งคอยล์ และโครงสร้างฉนวน

(2) การทำความร้อนเบ้าหลอมกราไฟท์ผ่านการทำความร้อนด้วยความต้านทานกราไฟท์และการนำรังสีความร้อน การควบคุมสนามอุณหภูมิโดยการปรับกระแสของเครื่องทำความร้อนกราไฟท์ โครงสร้างของเครื่องทำความร้อน และการควบคุมกระแสโซน