تكنولوجيا عملية ومعدات نمو بلورات كربيد السيليكون

1. مسار تقنية نمو بلورات كربيد السيليكون

طريقة التسامي (PVT)،

HTCVD (الترسيب الكيميائي للبخار بدرجة حرارة عالية)،

LPE(طريقة الطور السائل)

هناك ثلاثة أنواع شائعةبلورة كربيد السيليكونأساليب النمو؛

الطريقة الأكثر شهرة في الصناعة هي طريقة PVT، ويتم إنتاج أكثر من 95٪ من بلورات SiC الأحادية باستخدام طريقة PVT؛

صناعيبلورة كربيد السيليكونيستخدم فرن النمو تقنية PVT السائدة في الصناعة.

2. عملية نمو بلورات كربيد السيليكون

تصنيع المساحيق - معالجة البلورات الأولية - نمو البلورات - تلدين السبائك -رقاقةيعالج.

3. طريقة PVT للنموبلورات كربيد السيليكون

تُوضع مادة السيليكون كاربايد الخام في قاع بوتقة الجرافيت، بينما توضع بلورة السيليكون كاربايد الأولية في أعلى البوتقة. ومن خلال ضبط العزل، ترتفع درجة حرارة مادة السيليكون كاربايد الخام وتنخفض درجة حرارة البلورة الأولية. عند درجة الحرارة المرتفعة، تتسامى مادة السيليكون كاربايد الخام وتتحلل إلى مواد غازية، تنتقل بدورها إلى البلورة الأولية ذات درجة الحرارة المنخفضة، حيث تتبلور لتشكل بلورات السيليكون كاربايد. تتضمن عملية النمو الأساسية ثلاث مراحل: تحلل وتسامي المواد الخام، وانتقال الكتلة، والتبلور على البلورات الأولية.

تحلل وتسامي المواد الخام:

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

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

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

أثناء عملية نقل الكتلة، يتفاعل بخار السيليكون بشكل إضافي مع جدار البوتقة الجرافيتية لتكوين SiC2 و Si2C:

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

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

على سطح البلورة الأولية، تنمو الأطوار الغازية الثلاثة من خلال الصيغتين التاليتين لتوليد بلورات كربيد السيليكون:

SiC2_(ز)+Si2C_(ز)=3SiC_(s)

Si_(ز)+SiC2_(ز)=2SiC_(S)

4. طريقة PVT لنمو بلورات كربيد السيليكون (SiC) - مسار تكنولوجيا معدات النمو

في الوقت الحاضر، يعتبر التسخين بالحث مسارًا تقنيًا شائعًا لأفران نمو بلورات كربيد السيليكون بطريقة PVT؛

يُعد التسخين بالحث الخارجي باستخدام الملفات والتسخين بمقاومة الجرافيت من اتجاهات التطوير لـبلورة كربيد السيليكونأفران النمو.

5. فرن نمو التسخين بالحث السيليكوني كاربايد مقاس 8 بوصات

(1) تسخينبوتقة من الجرافيت عنصر التسخينمن خلال الحث المغناطيسي؛ تنظيم مجال درجة الحرارة عن طريق ضبط قوة التسخين وموضع الملف وهيكل العزل؛

(2) تسخين بوتقة الجرافيت من خلال التسخين المقاوم للجرافيت والتوصيل الإشعاعي الحراري؛ التحكم في مجال درجة الحرارة عن طريق ضبط تيار سخان الجرافيت، وهيكل السخان، والتحكم في تيار المنطقة؛