Procesul și tehnologia echipamentelor de creștere a cristalelor de carbură de siliciu

1. Tehnologia de creștere a cristalelor de SiC

PVT (metoda de sublimare),

HTCVD (CVD la temperatură înaltă),

LPE(metoda fazei lichide)

sunt trei comuneCristal de SiCmetode de creștere;

Cea mai recunoscută metodă în industrie este metoda PVT, iar peste 95% din monocristalele de SiC sunt crescute prin metoda PVT;

IndustrializatCristal de SiCCuptorul de creștere folosește tehnologia PVT mainstream din industrie.

2. Procesul de creștere a cristalelor de SiC

Sinteză de pulberi - tratarea cristalelor de însămânțare - creșterea cristalelor - recoacere în lingouri -napolitanăprelucrare.

3. Metoda PVT pentru creștereCristale de SiC

Materia primă SiC este plasată în partea de jos a creuzetului de grafit, iar cristalul de însămânțare SiC se află în partea de sus a creuzetului de grafit. Prin ajustarea izolației, temperatura la materia primă SiC este mai mare, iar temperatura la cristalul de însămânțare este mai mică. Materia primă SiC la temperatură ridicată se sublimează și se descompune în substanțe în fază gazoasă, care sunt transportate la cristalul de însămânțare cu temperatură mai scăzută și cristalizează pentru a forma cristale de SiC. Procesul de creștere de bază include trei procese: descompunerea și sublimarea materiilor prime, transferul de masă și cristalizarea pe cristalele de însămânțare.

Descompunerea și sublimarea materiilor prime:

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

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

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

În timpul transferului de masă, vaporii de Si reacționează în continuare cu peretele creuzetului de grafit pentru a forma SiC2 și Si2C:

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

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

Pe suprafața cristalului de însămânțare, cele trei faze gazoase cresc prin următoarele două formule pentru a genera cristale de carbură de siliciu:

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

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

4. Metoda PVT pentru dezvoltarea echipamentelor de creștere a cristalelor de SiC prin intermediul tehnologiei

În prezent, încălzirea prin inducție este o tehnologie comună pentru cuptoarele de creștere a cristalelor de SiC cu metoda PVT;

Încălzirea prin inducție externă a bobinei și încălzirea prin rezistență la grafit sunt direcția de dezvoltare aCristal de SiCcuptoare de creștere.

5. Cuptor de creștere cu încălzire prin inducție SiC de 8 inci

(1) Încălzireacreuzet de grafit element de încălzireprin inducție magnetică; reglarea câmpului de temperatură prin ajustarea puterii de încălzire, a poziției bobinei și a structurii izolației;

(2) Încălzirea creuzetului de grafit prin încălzire prin rezistență la grafit și conducție termică prin radiație; controlul câmpului de temperatură prin reglarea curentului încălzitorului de grafit, a structurii încălzitorului și a controlului curentului zonal;