Технология и оборудование для выращивания кристаллов карбида кремния

1. Технология выращивания кристаллов SiC

PVT (метод сублимации),

HTCVD (высокотемпературное химическое осаждение из газовой фазы),

ЛПЭ(жидкофазный метод)

три распространенныхкристалл SiCметоды выращивания;

Наиболее признанным методом в отрасли является метод PVT, и более 95% монокристаллов SiC выращиваются именно этим методом;

Индустриализированныйкристалл SiCПечь для выращивания использует основной в отрасли путь технологии PVT.

2. Процесс выращивания кристаллов SiC

Синтез порошка-обработка затравочных кристаллов-выращивание кристаллов-отжиг слитков-вафляобработка.

3. Метод PVT для выращиванияКристаллы SiC

Сырье SiC помещается на дно графитового тигля, а затравочный кристалл SiC — наверху графитового тигля. За счет регулировки изоляции температура на сырье SiC становится выше, а температура на затравочном кристалле — ниже. Сырье SiC при высокой температуре сублимируется и разлагается на газообразные вещества, которые транспортируются к затравочному кристаллу с более низкой температурой и кристаллизуются с образованием кристаллов SiC. Основной процесс роста включает три процесса: разложение и сублимацию сырья, массоперенос и кристаллизацию на затравочных кристаллах.

Разложение и возгонка сырья:

SiC(S)= Si(г)+C(S)

2SiC(т)= Si(г)+ SiC2(г)

2SiC(S)=C(S)+SiC2(г)

В процессе массопереноса пары Si далее реагируют со стенкой графитового тигля, образуя SiC2 и Si2C:

Si(г)+2C(т) =SiC2(г)

2Si(г) +C(S)=Si2C(г)

На поверхности затравочного кристалла три газовые фазы растут по следующим двум формулам, образуя кристаллы карбида кремния:

SiC2_(г)+Si2C_(г)=3SiC_(с)

Si_(г)+SiC2_(г)=2SiC_(С)

4. Метод PVT для выращивания оборудования для выращивания кристаллов SiC. Технологический маршрут

В настоящее время индукционный нагрев является распространенным технологическим маршрутом для печей для выращивания кристаллов SiC методом PVT;

Направление развития - внешний индукционный нагрев катушки и резистивный нагрев графита.кристалл SiCпечи для выращивания.

5. 8-дюймовая индукционная нагревательная печь для выращивания SiC

(1) Нагреваниеграфитовый тигель нагревательный элементпосредством индукции магнитного поля; регулирование температурного поля путем регулировки мощности нагрева, положения катушки и структуры изоляции;

(2) Нагрев графитового тигля посредством нагрева сопротивления графита и теплопроводности излучения; управление температурным полем путем регулировки тока графитового нагревателя, структуры нагревателя и управления током зоны;