Proses pertumbuhan kristal silikon karbida dan teknologi peralatan

1. Laluan teknologi pertumbuhan kristal SiC

PVT (kaedah pemejalwapan),

HTCVD (CVD suhu tinggi),

LPE(kaedah fasa cecair)

adalah tiga perkara biasaKristal SiCkaedah pertumbuhan;

Kaedah yang paling dikenali dalam industri ialah kaedah PVT, dan lebih daripada 95% hablur tunggal SiC ditumbuhkan melalui kaedah PVT;

PerindustrianKristal SiCRelau pertumbuhan menggunakan laluan teknologi PVT arus perdana industri.

2. Proses pertumbuhan kristal SiC

Sintesis serbuk-rawatan kristal benih-pertumbuhan kristal-penyepuhlindapan jongkong-waferpemprosesan.

3. Kaedah PVT untuk berkembangKristal SiC

Bahan mentah SiC diletakkan di bahagian bawah mangkuk pijar grafit, dan kristal biji SiC berada di bahagian atas mangkuk pijar grafit. Dengan melaraskan penebat, suhu pada bahan mentah SiC adalah lebih tinggi dan suhu pada kristal biji adalah lebih rendah. Bahan mentah SiC pada suhu tinggi akan menyublim dan terurai menjadi bahan fasa gas, yang diangkut ke kristal biji dengan suhu yang lebih rendah dan menghablur untuk membentuk kristal SiC. Proses pertumbuhan asas merangkumi tiga proses: penguraian dan penyublimasan bahan mentah, pemindahan jisim, dan penghabluran pada kristal biji.

Penguraian dan pemejalwapan bahan mentah:

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

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

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

Semasa pemindahan jisim, wap Si bertindak balas selanjutnya dengan dinding mangkuk pijar grafit untuk membentuk SiC2 dan Si2C:

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

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

Pada permukaan kristal benih, tiga fasa gas tumbuh melalui dua formula berikut untuk menghasilkan kristal silikon karbida:

SiC2_(g)+Si2C_(g)=3SiC_(s)

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

4. Kaedah PVT untuk mengembangkan laluan teknologi peralatan pertumbuhan kristal SiC

Pada masa ini, pemanasan induksi merupakan laluan teknologi biasa untuk relau pertumbuhan kristal SiC kaedah PVT;

Pemanasan aruhan luaran gegelung dan pemanasan rintangan grafit adalah hala tuju pembangunanKristal SiCrelau pertumbuhan.

5. Relau pertumbuhan pemanasan induksi SiC 8 inci

(1) Memanaskanmangkuk pijar grafit elemen pemanasanmelalui induksi medan magnet; mengawal medan suhu dengan melaraskan kuasa pemanasan, kedudukan gegelung dan struktur penebat;

(2) Memanaskan mangkuk pijar grafit melalui pemanasan rintangan grafit dan pengaliran sinaran terma; mengawal medan suhu dengan melaraskan arus pemanas grafit, struktur pemanas, dan kawalan arus zon;