Tecnologia de equipamentos e processo de crescimento de cristais de carboneto de silício

1. Rota da tecnologia de crescimento de cristais de SiC

PVT (método de sublimação),

HTCVD (DCV de alta temperatura),

LPE(método da fase líquida)

são três comunsCristal de SiCmétodos de crescimento;

O método mais reconhecido na indústria é o método PVT, e mais de 95% dos cristais únicos de SiC são cultivados pelo método PVT;

IndustrializadoCristal de SiCO forno de crescimento utiliza a principal rota tecnológica PVT do setor.

2. Processo de crescimento de cristais de SiC

Síntese de pó - tratamento de cristais de semente - crescimento de cristais - recozimento de lingotes -bolachaprocessamento.

3. Método PVT para crescerCristais de SiC

A matéria-prima de SiC é colocada no fundo do cadinho de grafite, e o cristal semente de SiC fica na parte superior. Ao ajustar o isolamento, a temperatura na matéria-prima de SiC é maior e a temperatura no cristal semente é menor. A matéria-prima de SiC sublima e se decompõe em substâncias na fase gasosa em altas temperaturas, que são transportadas para o cristal semente em temperaturas mais baixas e cristalizam para formar cristais de SiC. O processo básico de crescimento inclui três processos: decomposição e sublimação da matéria-prima, transferência de massa e cristalização nos cristais semente.

Decomposição e sublimação de matérias-primas:

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

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

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

Durante a transferência de massa, o vapor de Si reage ainda mais com a parede do cadinho de grafite para formar SiC2 e Si2C:

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

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

Na superfície do cristal semente, as três fases gasosas crescem através das duas fórmulas a seguir para gerar cristais de carboneto de silício:

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

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

4. Método PVT para o crescimento de equipamentos de tecnologia de crescimento de cristais de SiC

Atualmente, o aquecimento por indução é uma rota tecnológica comum para fornos de crescimento de cristais de SiC pelo método PVT;

O aquecimento por indução externa da bobina e o aquecimento por resistência de grafite são a direção do desenvolvimento deCristal de SiCfornos de crescimento.

Forno de crescimento de aquecimento por indução de SiC de 5,8 polegadas

(1) Aquecendo ocadinho de grafite elemento de aquecimentopor indução de campo magnético; regulando o campo de temperatura ajustando a potência de aquecimento, a posição da bobina e a estrutura de isolamento;

(2) Aquecimento do cadinho de grafite por meio de aquecimento por resistência de grafite e condução de radiação térmica; controle do campo de temperatura ajustando a corrente do aquecedor de grafite, a estrutura do aquecedor e o controle da corrente da zona;