Технология на процеса и оборудването за растеж на кристали от силициев карбид

1. Технологичен път за растеж на SiC кристали

PVT (метод на сублимация),

HTCVD (високотемпературно CVD),

ЛПЕ(метод с течна фаза)

са три често срещаниSiC кристалметоди за растеж;

Най-разпознаваемият метод в индустрията е PVT методът и повече от 95% от монокристалите SiC се отглеждат по този метод;

ИндустриализиранSiC кристалПещта за растеж използва основния PVT технологичен маршрут в индустрията.

2. Процес на растеж на SiC кристали

Прахов синтез - обработка на кристали със зародиш - растеж на кристали - отгряване на слитъци -вафлаобработка.

3. PVT метод за растежSiC кристали

Суровината SiC се поставя на дъното на графитния тигел, а зародишният кристал SiC е в горната част на графитния тигел. Чрез регулиране на изолацията, температурата на суровината SiC е по-висока, а температурата на зародишния кристал е по-ниска. При висока температура суровината SiC сублимира и се разлага на вещества в газова фаза, които се транспортират до зародишния кристал с по-ниска температура и кристализират, за да образуват SiC кристали. Основният процес на растеж включва три процеса: разлагане и сублимация на суровините, масопренос и кристализация върху зародишни кристали.

Разлагане и сублимация на суровини:

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

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

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

По време на масопреноса, силициевите пари допълнително реагират със стената на графитния тигел, за да образуват SiC2 и Si2C:

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

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

Върху повърхността на зародишния кристал, трите газови фази растат по следните две формули, за да генерират кристали силициев карбид:

SiC2_(ж)+Si2C_(ж)=3SiC_(и)

Si_(ж)+SiC2_(ж)=2SiC_(С)

4. PVT метод за отглеждане на SiC кристали чрез технология за оборудване за растеж

Понастоящем индукционното нагряване е често срещан технологичен път за пещи за растеж на SiC кристали по PVT метод;

Външно индукционно нагряване на бобини и графитно съпротивително нагряване са посоката на развитие наSiC кристалрастежни пещи.

5. 8-инчова SiC индукционна нагревателна пещ за растеж

(1) Загряване награфитен тигел нагревателен елементчрез индукция на магнитно поле; регулиране на температурното поле чрез регулиране на нагревателната мощност, позицията на бобината и изолационната структура;

(2) Нагряване на графитния тигел чрез графитно съпротивително нагряване и топлинно излъчване; контролиране на температурното поле чрез регулиране на тока на графитния нагревател, структурата на нагревателя и зоновия контрол на тока;