pvt 法碳化硅电阻长晶炉
碳化硅合成车间工艺流程
碳化硅合成车间工艺流程碳化硅合成车间的工艺流程主要包括以下几个步骤:原料合成首先,需要将高纯硅粉和高纯碳粉按一定配比混合,在2000℃以上的高温下反应合成碳化硅颗粒。
再经过破碎、清洗等工序,制得满足晶体生长要求的高纯度碳化硅微粉原料。
晶体生长接下来,使用自主研制的晶体生长炉,采用物理气相传输法(PVT法)生长碳化硅晶体。
具体来说,将高纯碳化硅微粉和籽晶分别置于单晶生长炉内圆柱状密闭的石墨坩埚下部和顶部,通过电磁感应将坩埚加热至2000℃以上,控制籽晶处温度略低于下部微粉处,在坩埚内形成轴向温度梯度。
碳化硅微粉在高温下升华形成气相的Si2C、SiC2、Si等物质,在温度梯度驱动下到达温度较低的籽晶处,并在其上结晶形成圆柱状碳化硅晶锭。
晶锭加工将制得的碳化硅晶锭使用X射线单晶定向仪进行定向,之后磨平、滚磨,加工成标准直径尺寸的碳化硅晶体。
晶体切割使用多线切割设备,将碳化硅晶体切割成厚度不超过1mm的薄。
晶片研磨通过不同颗粒粒径的金刚石研磨液将晶片研磨到所需的平整度和粗糙度。
晶片抛光通过机械抛光和化学机械抛光方法得到表面无损伤的碳化硅抛光片。
晶片检测使用光学显微镜、X射线衍射仪、原子力显微镜、非接触电阻率测试仪、表面平整度测试仪、表面缺陷综合测试仪等仪器设备,检测碳化硅晶片的微管密度、结晶质量、表面粗糙度、电阻率、翘曲度、弯曲度、厚度变化、表面划痕等各项参数指标,据此判定晶片的质量等级。
晶片清洗以清洗药剂和纯水对碳化硅抛光片进行清洗处理,去除抛光片上残留的抛光液等表面沾污物,再通过超高纯氮气和甩干机将晶片吹干、甩干;将晶片在超净室封装在洁净片盒内,形成可供下游即开即用的碳化硅晶片。
以上就是碳化硅合成车间的基本工艺流程。
需要注意的是,这个过程可能会因为具体的设备和工艺条件有所不同,但大体上都是这样的步骤。
SiC单晶生长炉的压力控制系统设计
SiC 单晶生长炉的压力控制系统设计Design of the Pressure Control System in SiC Single Crystal Furnace周立平(中国电子科技集团第二研究所,山西太原030024)Zhou Li-ping (The 2nd Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation,Shanxi Taiyuan 030024)摘要:该文通过对SiC 单晶生长工艺和设备的研究,重点分析研究了压力对SiC 单晶生长的影响,并给出了压力可靠运行参数和方案,满足SiC 单晶生长工艺的稳定和实验重复性的要求。
关键词:SiC;PVT;晶体生长;压力控制中图分类号:0782文献标识码:A文章编号:1003-0107(2017)06-0051-04Abstract:This paper is based on the research of the SiC crystal growth technology and equipment,analysis and study the effect of pressure on SiC single crystal growth,reliable operation and gives the pressure par-ameter and scheme,satisfy the stability of the SiC crystal growth technology and experimental repeatability.Key words:SiC;PVT;crystal growth;pressure control CLC number:0782Document code:AArticle ID :1003-0107(2017)06-0051-04作者简介:周立平(1979-),男,工程师,硕士研究生,从事半导体设备研发工作。
PVT法掺钒SiC单晶生长电阻率变化规律研究
PVT法掺钒SiC单晶生长电阻率变化规律研究洪颖;冯玢;王磊;吴华;郭俊敏;杜萍【摘要】在采用COREMA方法测试SiC晶片电阻率时发现同一晶片电阻率相差较大.主要体现在高阻(〉10^5Ω·cm量级)和低阻(〈10^5量级)并存,有的甚至超高阻(〉10^12量级)和低阻并存,针对这一测试结果,开展了相关的实验研究,SiC单晶半绝缘性能的实现是通过在单晶生长过程中掺入深能级杂质V来补偿浅施主N和浅受主B,利用二次质谱(SIMS)对同一晶片不同区域的杂质元素V、N和B含量进行测试,结果发现晶片中v和N的含量都在1×10^17量级时会出现同一晶片不同区域电阻率相差较大的情况,而当V含量在1×10^17量级,N含量在5×10^16量级以下时,可制备电阻率均匀性好的半绝缘SiC单晶。
%We found that the resistivity of SiC varies widely in the same wafer with different areas during measured by SemiMap COREMA-WT (contactless resistivity mapping), the values may be below 1× 10^51Ω·cm, between 1 × 10^5 -1×1012 Ω·cm, and over 1 × 10^12 Ω·cm. As we know, the vanadium act as deep acceptor to compensate all donor nitrogen and boron impurity, then SI-SiC can be obtained. Secondary ion mass spectroscopy (SIMS) was used to determine the impurities of boron, nitrogen and vanadium which play an important role in terms of resistivity. As a result, when the concentration of the vanadium and nitrogen was 1 × 10^17 cm^3, the resistivity of the wafer with different areas may be vary widely, but when the concentration of the vanadium was 1 × 10^17 cm3, and the concentration of the nitrogen was lower 5× 10^16 cm^3, SI-SiC with high resistivity uniformity can be obtained.【期刊名称】《电子工业专用设备》【年(卷),期】2012(041)006【总页数】4页(P31-34)【关键词】SiC;电阻率;均匀性;COREMA;SIMS【作者】洪颖;冯玢;王磊;吴华;郭俊敏;杜萍【作者单位】中国电子科技集团公司第四十六研究所,天津300220;中国电子科技集团公司第四十六研究所,天津300220;中国电子科技集团公司第四十六研究所,天津300220;中国电子科技集团公司第四十六研究所,天津300220;中国电子科技集团公司第四十六研究所,天津300220;中国电子科技集团公司第四十六研究所,天津300220【正文语种】中文【中图分类】TN304.053碳化硅单晶是目前最具有发展前途的宽禁带半导体材料。
PVT法制备4英寸碳化硅单晶研究
PVT法制备4英寸碳化硅单晶研究作者:郭俊敏郝建民来源:《现代仪器与医疗》2014年第01期[摘要] 本文报道了采用PVT法,通过单晶横向延展技术,成功制备出了4英寸碳化硅单晶,结合计算机模拟计算,重点分析了籽晶石墨托几何结构对单晶尺寸延展的影响,结果表明圆台结构的籽晶石墨托更有利于单晶生长初期的迅速横向延展,进而实现大尺寸碳化硅单晶的生长,该理论分析结果与试验结果完全吻合。
[关键词] 4英寸;碳化硅;横向延展;计算机模拟中图分类号:O782 文献标识码:A 文章编号:2055-5200(2014)01-033-03Doi:10.11876/mimt2014010018The research of 4 Inch Silicon Carbide Single Crystal by Physical vapor Transport GUO Jun-min,HAO Jian-min. (The 46 th Research Instirute ,CETC, Tianjin 300220)[Abstract] This paper reports the successful preparation of 4 inch silicon carbide single crystal by PVT bined with computer simulation, and analyze the influence of the graphite substrate geometry on the crystal size enlargement, the results show that the cone structure is more advantageous to rapid lateral extension at the early stage,then realize the growth of large size silicon carbide single crystal, the results of theoretical analysis agree well with the test results.[Key words] 4inch;SiC;lateral extension;computer simulation1 引言作为第三代宽禁带半导体材料的代表,碳化硅具备优异的物理性能,是制备高频、高温、抗辐射、大功率和高密度集成电子器件的首选材料[1]。
6寸碳化硅pvt炉的指标_概述说明以及解释
6寸碳化硅pvt炉的指标概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本文将对6寸碳化硅PVT炉的指标进行概述、说明和解释。
通过介绍炉体尺寸要点、温控系统要点和压力控制要点等关键指标,帮助读者全面了解该型号炉的技术规格和特性。
1.2 文章结构本文分为五个部分,分别是引言、6寸碳化硅PVT炉的指标、概述说明、解释和结论。
在引言部分,我们将简要介绍文章内容和结构,为读者提供整体框架。
1.3 目的本文旨在向读者全面介绍6寸碳化硅PVT炉的各项指标,并深入解释这些指标对炉体性能的影响以及工艺参数与指标之间的关系。
通过优化方案解释和实践案例分享,我们希望能够揭示该型号炉在不同应用领域中的重要性,为未来发展方向和应用前景提供展望。
以上是“1. 引言”部分内容的详细清晰描述,请根据需要适当调整或补充。
2. 6寸碳化硅PVT炉的指标2.1 炉体尺寸要点炉体尺寸是6寸碳化硅PVT炉的重要指标之一。
其尺寸大小对于炉内反应区域的容量和反应过程中物质传输等影响至关重要。
在设计6寸碳化硅PVT炉时,需要考虑以下几个炉体尺寸要点:- 内径(直径):内径决定了炉内反应区域的空间大小,对于生长晶体的尺寸有着直接影响。
- 高度:炉体的高度有助于控制反应室内部气流的形成和流动,确保均匀的温度分布和物质传输。
2.2 温控系统要点温控系统是6寸碳化硅PVT炉中另一个关键指标。
通过有效地控制温度,可以保证晶体生长过程中的稳定性和均匀性。
下面是温控系统方面需要考虑的要点:- 温度范围:温度范围决定了炉子可以达到的最高温度和最低温度,这取决于实际生长晶体的需求。
- 温度均匀性:温度均匀性对于晶体生长的质量和一致性非常关键,确保反应室内各个位置的温度差异尽可能小。
- 温控精度:温控精度决定了炉子可以实现多大程度上的温度控制,通常以摄氏度为单位。
2.3 压力控制要点压力控制是6寸碳化硅PVT炉中另一个重要指标。
通过调节压力,可以改变反应室中气相组分以及物质传输过程。
碳化硅pvt长晶炉原理
碳化硅pvt长晶炉原理
碳化硅pvt长晶炉是生产高质量碳化硅单晶的关键设备,其原理主要基于物理气相输运法(PVT)。
PVT过程中,碳化硅的生长发生在三个主要步骤:
1. 原料汽化:在高温炉膛中,固体碳源(如石墨)和硅源(如SiC粉末)在惰性气氛下被加热,形成SiC蒸气。
2. 气相输运:SiC蒸气在温度梯度的作用下,从高温区向低温区传输,并富集在生长区。
3. 外延生长:当SiC蒸气达到适宜的过饱和度时,就会在种子晶体表面凝华形成新的SiC单晶。
PVT长晶炉的关键在于精确控制温度场。
炉膛内部分为三个不同温区:原料区、传输区和生长区。
温度梯度可促进SiC蒸气从高温区向生长区输运。
同时,种子晶体周围的温度分布决定了生长界面的形状,对晶体尺寸和缺陷密度有重要影响。
除温度场外,其他参数如气压、气氛成分和流量等也会影响PVT过程。
长晶工艺师需要优化这些参数,以获得高质量、大尺寸的碳化硅单晶。
碳化硅半导体材料在功率电子、微波和紫外领域有着广阔的应用前景。
pvt法碳化硅电阻长晶炉
PVT法碳化硅电阻长晶炉
PVT法碳化硅电阻长晶炉是一种利用物理气相传输法(PhySiCalVaporTranSPOrt,简称PVT法)生长高纯度碳化硅晶体的设备。
该设备具有以下特点:
1 ,先进的加热方式:采用感应加热方式,能够快速、均匀地加热炉内物料,提高晶体生长质量和效率。
2 .先进的热场设计:通过优化热场设计,能够实现温度场的均匀性和稳定性,有利于高质量碳化硅晶体的生长。
3 .先进的控制系统:采用先进的控制系统,能够实现温度、压力等关键参数的精准控制,提高晶体生长的稳定性和重复性。
4 .高效的生产能力:该设备能够实现大规模、连续性生产,提高碳化硅晶体的产量和生产效率。
5 .环保节能:该设备采用先进的节能技术,能够有效降低能耗和减少污染物排放。
符合当前环保要求。
总之。
PVT法碳化硅电阻长晶炉是一种高效、环保、节能的碳化硅晶体生长设备,具有广泛的应用前景和市场前景。
制表:
审
核:
批准:。
PVT长晶炉热绝缘材料
PVT长晶炉热绝缘材料PVT长晶炉作为一种常用的半导体生长设备,被广泛应用于单晶硅、蓝宝石、碳化硅等材料的生长过程中。
而作为PVT长晶炉的关键部分,热绝缘材料在炉体内起到了至关重要的作用。
本文将深入探讨PVT长晶炉热绝缘材料的特性和应用,并探讨其在半导体材料生长中的重要性。
1. 热绝缘材料的定义和功能热绝缘材料是一种能够有效隔离热量传导的材料,其主要功能是在高温环境中减少热能损失和热传导,从而提供稳定的温度环境。
在PVT长晶炉中,热绝缘材料被用于隔离高温炉体和外部环境之间的热量,以确保生长过程的稳定性和可控性。
2. 热绝缘材料的特性2.1 高温稳定性:热绝缘材料需要具备良好的高温稳定性,即在长时间高温环境下不发生熔化、变形或分解。
这样才能确保长晶炉的稳定性和持久性。
2.2 低热导率:热绝缘材料应具备较低的热导率,以减少热能损失和温度差异。
这可以帮助维持长晶炉内部温度的均匀性和稳定性。
2.3 耐腐蚀性:PVT长晶炉中的气氛环境可能包含一些腐蚀性物质,因此热绝缘材料需要具备良好的耐腐蚀性,避免因腐蚀而导致材料性能的退化。
3. 常用的热绝缘材料3.1 氧化铝(Al2O3)陶瓷:氧化铝陶瓷是一种常用的热绝缘材料,具有较低的热导率和良好的高温稳定性。
它在PVT长晶炉中广泛应用于炉腔(炉体)的热隔离层,以防止热量传导到外部环境。
3.2 石墨:石墨是一种优良的热绝缘材料,具有较低的热导率和高温稳定性。
它通常被用作PVT长晶炉的炉盖,以减少热能散失和始终保持炉内温度稳定。
3.3 陶瓷纤维:陶瓷纤维是一种轻质而具有较低热导率的热绝缘材料。
它常被用作炉体衬垫材料,以减少热量传导和提供更好的热隔离效果。
4. 热绝缘材料的重要性热绝缘材料在PVT长晶炉中的应用十分重要。
它们可以帮助维持长晶炉内部的恒温环境,从而实现材料的稳定生长。
它们可以减少热量散失,提高炉体的能量利用率。
热绝缘材料还可以保护炉体结构免受高温环境的侵蚀,延长设备的使用寿命。
SiC Signal Crystal Report
SiC Signal Crystal Report碳化硅单晶研究报告工艺方法:Technology ProcessAcheson法:在两碳电极间放入石英砂和木屑、锯末等, 通气、通电后, 这些物质间反应生成SiC单晶。
Acheson method:Lely法:通过加热装满SiC 颗粒的反应器至2550摄氏度, 并在反应器中不断通入Ar气, 发现SiC 在气相中成核, 并生长成晶体1 这种生长SiC 单晶的方法Lely method:物理气相传输法( Physical Vapour Transition 简称PVT法)该方法是将SiC 晶种放在一个含SiC 粉源的坩埚里, 坩埚通过中频感应或电阻炉加热, 使温度达到2000摄氏度以上, 在源或晶种之间通过温度梯度引起Si 或C 样本传输到晶种的表面。
PVT 法和Lely 的显著不同之处在于PVT法使用了晶种, 晶体生长过程中可控制因素较多, 适用于生长大尺寸SiC 单晶。
PVT method:碳化硅(SiC)是继第一代半导体材料和第二代半导体材料砷化镓(GaAs)后发展起来的第三代半导体材料。
由于SiC具有宽带隙、高临界击穿电场、高热导率、高载流子饱和浓度等特点,使得它军用和航天领域的高温、高频、大功率光电器件方面具有优越的应用价值,并逐步取代现有的硅和砷化镓基光电器件。
SiC is the third generation of semiconductor materials after the development of its first and second generations of semiconductor materials, GaAs. . Because SIC has such features as wide band gap, high critical breakdown electric field, high load saturated density of particle flow, it has a predominant applicable value in military and astronautical field, especially in the photoelectric components with the properties of high temperature, high frequency and high power, and gradually replaces the components made from modern silicon and GaAs.市场分析:由于SiC晶体生长难度大,造成SiC晶体生长产业化进展缓慢。
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PVT 法碳化硅电阻长晶炉
PVT法碳化硅电阻长晶炉是一种利用物理气相传输法(Physical Vapor Transport,简称PVT法)生长高纯度碳化硅晶体的设备。
该设备具有以下特点:
1.先进的加热方式:采用感应加热方式,能够快速、均匀地加热炉内物料,提高晶体生长质量和效率。
2.先进的热场设计:通过优化热场设计,能够实现温度场的均匀性和稳定性,有利于高质量碳化硅晶体的生长。
3.先进的控制系统:采用先进的控制系统,能够实现温度、压力等关键参数的精准控制,提高晶体生长的稳定性和重复性。
4.高效的生产能力:该设备能够实现大规模、连续性生产,提高碳化硅晶体的产量和生产效率。
5.环保节能:该设备采用先进的节能技术,能够有效降低能耗和减少污染物排放。
符合当前环保要求。
总之。
PVT法碳化硅电阻长晶炉是一种高效、环保、节能的碳化硅晶体生长设备,具有广泛的应用前景和市场前景。
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