സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് ക്രിസ്റ്റൽ വളർച്ചാ പ്രക്രിയയും ഉപകരണ സാങ്കേതികവിദ്യയും

1. SiC ക്രിസ്റ്റൽ വളർച്ചാ സാങ്കേതികവിദ്യ റൂട്ട്

പിവിടി (സബ്ലിമേഷൻ രീതി),

എച്ച്ടിസിവിഡി (ഉയർന്ന താപനില സിവിഡി),

എൽപിഇ(ദ്രാവക ഘട്ട രീതി)

മൂന്ന് സാധാരണമാണ്SiC ക്രിസ്റ്റൽവളർച്ചാ രീതികൾ;

വ്യവസായത്തിൽ ഏറ്റവും അംഗീകൃത രീതി PVT രീതിയാണ്, കൂടാതെ 95%-ത്തിലധികം SiC സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റലുകളും PVT രീതിയിലൂടെയാണ് വളർത്തുന്നത്;

വ്യാവസായികവൽക്കരിച്ചത്SiC ക്രിസ്റ്റൽഗ്രോത്ത് ഫർണസ് വ്യവസായത്തിന്റെ മുഖ്യധാരാ PVT സാങ്കേതിക മാർഗം ഉപയോഗിക്കുന്നു.

2. SiC ക്രിസ്റ്റൽ വളർച്ചാ പ്രക്രിയ

പൊടി സിന്തസിസ്-വിത്ത് പരലുകൾ സംസ്ക്കരണം-ക്രിസ്റ്റൽ വളർച്ച-ഇൻഗോട്ട് അനീലിംഗ്-വേഫർപ്രോസസ്സിംഗ്.

3. വളരാനുള്ള പിവിടി രീതിSiC പരലുകൾ

ഗ്രാഫൈറ്റ് ക്രൂസിബിളിന്റെ അടിയിലാണ് SiC അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നത്, ഗ്രാഫൈറ്റ് ക്രൂസിബിളിന്റെ മുകളിലാണ് SiC സീഡ് ക്രിസ്റ്റൽ. ഇൻസുലേഷൻ ക്രമീകരിക്കുന്നതിലൂടെ, SiC അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ താപനില കൂടുതലും വിത്ത് ക്രിസ്റ്റലിലെ താപനില കുറവുമാണ്. ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള SiC അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ സപ്ലൈമേറ്റ് ചെയ്ത് വാതക ഘട്ട പദാർത്ഥങ്ങളായി വിഘടിക്കുന്നു, അവ കുറഞ്ഞ താപനിലയിൽ വിത്ത് ക്രിസ്റ്റലിലേക്ക് കൊണ്ടുപോകുകയും ക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്ത് SiC ക്രിസ്റ്റലുകൾ രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. അടിസ്ഥാന വളർച്ചാ പ്രക്രിയയിൽ മൂന്ന് പ്രക്രിയകൾ ഉൾപ്പെടുന്നു: അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ വിഘടനവും സപ്ലൈമേഷനും, പിണ്ഡ കൈമാറ്റം, വിത്ത് പരലുകളിൽ ക്രിസ്റ്റലൈസേഷൻ.

അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ വിഘടനവും സപ്ലിമേഷനും:

സി.സി(എസ്)= സി(ജി)+സി(എസ്)

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

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

മാസ് ട്രാൻസ്ഫർ സമയത്ത്, Si നീരാവി ഗ്രാഫൈറ്റ് ക്രൂസിബിൾ ഭിത്തിയുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് SiC2 ഉം Si2C ഉം ഉണ്ടാക്കുന്നു:

സി(ജി)+2സി(എസ്) =സിസി2(ജി)

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

വിത്ത് പരലിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ, മൂന്ന് വാതക ഘട്ടങ്ങൾ താഴെപ്പറയുന്ന രണ്ട് സൂത്രവാക്യങ്ങളിലൂടെ വളർന്ന് സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് പരലുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു:

സിഐസി2_{(ഗ്രാം)}+Si2C_{(ഗ്രാം)}=3എസ്.ഐ.സി_(കൾ)

Si_{(ഗ്രാം)}+SiC2_{(ഗ്രാം)}=2SiC_(എസ്)

4. SiC ക്രിസ്റ്റൽ വളർച്ചാ ഉപകരണ സാങ്കേതിക റൂട്ട് വളർത്തുന്നതിനുള്ള PVT രീതി

നിലവിൽ, PVT രീതിയിലുള്ള SiC ക്രിസ്റ്റൽ ഗ്രോത്ത് ഫർണസുകൾക്കുള്ള ഒരു സാധാരണ സാങ്കേതിക മാർഗമാണ് ഇൻഡക്ഷൻ ഹീറ്റിംഗ്;

കോയിൽ ബാഹ്യ ഇൻഡക്ഷൻ ചൂടാക്കലും ഗ്രാഫൈറ്റ് പ്രതിരോധ ചൂടാക്കലും വികസന ദിശയാണ്SiC ക്രിസ്റ്റൽവളർച്ചാ ചൂളകൾ.

5. 8-ഇഞ്ച് SiC ഇൻഡക്ഷൻ ഹീറ്റിംഗ് ഗ്രോത്ത് ഫർണസ്

(1) ചൂടാക്കൽഗ്രാഫൈറ്റ് ക്രൂസിബിൾ ചൂടാക്കൽ ഘടകംകാന്തികക്ഷേത്ര ഇൻഡക്ഷൻ വഴി;തപീകരണ ശക്തി, കോയിൽ സ്ഥാനം, ഇൻസുലേഷൻ ഘടന എന്നിവ ക്രമീകരിച്ചുകൊണ്ട് താപനില മണ്ഡലം നിയന്ത്രിക്കൽ;

(2) ഗ്രാഫൈറ്റ് റെസിസ്റ്റൻസ് ഹീറ്റിംഗിലൂടെയും താപ വികിരണ ചാലകതയിലൂടെയും ഗ്രാഫൈറ്റ് ക്രൂസിബിൾ ചൂടാക്കൽ; ഗ്രാഫൈറ്റ് ഹീറ്ററിന്റെ കറന്റ്, ഹീറ്ററിന്റെ ഘടന, സോൺ കറന്റ് നിയന്ത്രണം എന്നിവ ക്രമീകരിച്ചുകൊണ്ട് താപനില ഫീൽഡ് നിയന്ത്രിക്കൽ;