Silisyum karbür kristal büyütme süreci ve ekipman teknolojisi

1. SiC kristal büyüme teknolojisi rotası

PVT (süblimasyon yöntemi),

HTCVD (yüksek sıcaklık CVD),

LPE(sıvı faz yöntemi)

üçü ortak mıSiC kristalibüyüme yöntemleri;

Sektörde en çok tanınan yöntem PVT yöntemidir ve SiC tek kristallerinin %95'inden fazlası PVT yöntemiyle büyütülür;

SanayileşmişSiC kristalibüyüme fırını endüstrinin ana PVT teknolojisi rotasını kullanıyor.

2. SiC kristal büyüme süreci

Toz sentezi-tohum kristal işlemi-kristal büyütme-külçe tavlama-gofretişleme.

3. Büyümek için PVT yöntemiSiC kristalleri

SiC hammaddesi grafit potanın altına yerleştirilir ve SiC tohum kristali grafit potanın üst kısmına yerleştirilir. Yalıtımın ayarlanmasıyla SiC hammaddesindeki sıcaklık daha yüksek, tohum kristalindeki sıcaklık ise daha düşük olur. Yüksek sıcaklıkta SiC ham maddesi süblimleşir ve gaz fazındaki maddelere ayrışır; bunlar daha düşük sıcaklıkta tohum kristaline taşınır ve SiC kristalleri oluşturmak üzere kristalleşir. Temel büyüme süreci üç süreci içerir: hammaddelerin ayrışması ve süblimleşmesi, kütle transferi ve tohum kristalleri üzerinde kristalleşme.

Hammaddelerin ayrışması ve süblimleşmesi:

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

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

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

Kütle aktarımı sırasında Si buharı ayrıca SiC2 ve Si2C'yi oluşturmak için grafit pota duvarı ile reaksiyona girer:

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

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

Tohum kristalinin yüzeyinde üç gaz fazı, silisyum karbür kristalleri oluşturmak için aşağıdaki iki formül aracılığıyla büyür:

SiC2_(G)+Si2C_(G)=3SiC_(S)

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

4. SiC kristal büyütme ekipmanı teknolojisi rotasını büyütmek için PVT yöntemi

Şu anda, indüksiyonla ısıtma, PVT yöntemi SiC kristal büyütme fırınları için yaygın bir teknoloji yoludur;

Bobin harici indüksiyonlu ısıtma ve grafit dirençli ısıtma, geliştirme yönüdür.SiC kristalibüyüme fırınları.

5. 8 inçlik SiC indüksiyonlu ısıtma büyütme fırını

(1) Isıtmagrafit pota ısıtma elemanımanyetik alan indüksiyonu yoluyla; ısıtma gücünü, bobin konumunu ve yalıtım yapısını ayarlayarak sıcaklık alanının düzenlenmesi;

(2) Grafit potasının grafit dirençli ısıtma ve termal radyasyon iletimi yoluyla ısıtılması; grafit ısıtıcının akımını, ısıtıcının yapısını ve bölge akım kontrolünü ayarlayarak sıcaklık alanının kontrol edilmesi;