Silisyum karbür kristal büyüme süreci ve ekipman teknolojisi

1. SiC kristal büyüme teknolojisi yolu

PVT (süblimasyon yöntemi),

HTCVD (yüksek sıcaklık CVD),

LPE(sıvı faz yöntemi)

üç ortak nokta vardırSiC kristalibüyüme yöntemleri;

Sektörde en çok kabul gören yöntem PVT yöntemi olup, SiC tek kristallerinin %95’inden fazlası PVT yöntemi ile yetiştirilmektedir;

SanayileşmişSiC kristalibüyüme fırını endüstrinin ana akım PVT teknoloji yolunu kullanır.

2. SiC kristal büyüme süreci

Toz sentezi-tohum kristal işleme-kristal büyümesi-külçe tavlama-gofretişleme.

3. Büyümek için PVT yöntemiSiC kristalleri

SiC ham maddesi grafit pota altına yerleştirilir ve SiC tohum kristali grafit pota üstüne yerleştirilir. Yalıtım ayarlanarak, SiC ham maddesindeki sıcaklık daha yüksek ve tohum kristalindeki sıcaklık daha düşük olur. Yüksek sıcaklıktaki SiC ham maddesi süblimleşir ve gaz fazı maddelerine ayrışır, bunlar daha düşük sıcaklıkta tohum kristaline taşınır ve SiC kristalleri oluşturmak üzere kristalleşir. Temel büyüme süreci üç süreci içerir: ham maddelerin ayrışması ve süblimleşmesi, kütle transferi ve tohum kristalleri üzerinde kristalleşme.

Hammaddelerin ayrışması ve süblimleşmesi:

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

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

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

Kütle transferi sırasında Si buharı grafit pota duvarı ile reaksiyona girerek SiC2 ve Si2C oluşturur:

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

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

Tohum kristalinin yüzeyinde, üç gaz fazı aşağıdaki iki formül aracılığıyla büyüyerek silisyum karbür kristalleri oluşturur:

SiC2_(G)+Si2C_(G)=3SiC_(S)

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

4. SiC kristal büyüme ekipmanı teknoloji rotasını büyütmek için PVT yöntemi

Günümüzde indüksiyon ısıtma, PVT yöntemiyle üretilen SiC kristal büyütme fırınları için yaygın bir teknoloji yoludur;

Bobin dış indüksiyon ısıtma ve grafit direnç ısıtması geliştirme yönüdürSiC kristalibüyüme fırınları.

5. 8 inç SiC indüksiyon ısıtmalı büyüme fırını

(1) Isıtmagrafit pota ısıtma elemanımanyetik alan indüksiyonu yoluyla; ısıtma gücünü, bobin konumunu ve yalıtım yapısını ayarlayarak sıcaklık alanını düzenler;

(2) Grafit direnç ısıtması ve termal radyasyon iletimi yoluyla grafit pota ısıtılması; grafit ısıtıcının akımının, ısıtıcının yapısının ve bölge akımı kontrolünün ayarlanması yoluyla sıcaklık alanının kontrol edilmesi;