Eljárás növekvő szilícium-karbid kristályok, és az eszköz annak megvalósítására
A találmány tárgyát képezik eljárások kristálynövekedés a gőzfázisból, és fel lehet használni a növekvő kristályok viszonylag nagy térfogatú szilíciumkarbid α-módosítás. A módszer lehetővé teszi, hogy növelje a termelékenységet a folyamat. SIC kristályok által termesztett szublimációs a kezdeti töltet a terhelési zóna a mag elhelyezve a megszilárdulási front egy előre meghatározott hőmérséklet-gradiens. Megkezdése előtt a folyamat beállított töltési zónában feleslegben hosszában a szublimációs zóna. Az eljárást állandó kristályosítás előtt. Seed sebességgel mozgattuk a kristálynövekedés keresztül terhelési zóna, amely mozgatható az ellenkező irányba olyan sebességgel V = L /&Tgr;Amennyiben L - hossza a szublimációs zóna
&tgr; - során szublimáció minden betöltött tételt. A hossza a szublimáció zóna többször kevesebbet, mint a magassága, a teljes tételt letölthető. Ez lehetővé teszi, hogy növelje a raktér, és meghosszabbítja az idő a kristályosodás, ami viszont lehetővé teszi, hogy növeljék a méretei termesztett kristályok segítségével a kristály és a mozgás a tartály a töltés az ellenkező irányban. Kapott kristályokat átmérő 12 - 16 mm, 30 mm hosszúságú. 6 il.
Köztársaság (I) 5-ből 30 23/00. 29/36
Mert találmányok és felfedezések
1 (21) 4683735/26; 4709179/26 (22) 25.04.89 (46) 15.07.91. Bull. M 26 (72) VN Rybkin (53) 621.315.592 (088,8) (56) M Alkalmazás DE 3.230.727, cl. 30 C 29/36, 23/00, 23/06, 1984. (54) Eljárás a növekvő SZILÍCIUMKARBID KPVICTAJlLOV ÉS BERENDEZÉS
MEGVALÓSÍTÁSI (57) A találmány tárgya eljárás kristálynövekedés a gőzfázisból, és lehetnek viszonylag nagy ispolzovanodlya növekvő ömlesztett kristályos szilícium-karbid egy-módosítást. A módszer lehetővé teszi, hogy növelje a termelékenységet a folyamat. kristályok
SIC nőtt szublimációs a kezdeti töltet a terhelési zóna .zatravku elhelyezve a kristályosodás elülső
A találmány tárgyát képezik eljárások kristálynövekedés a gőzfázisból, és fel lehet használni a növekvő kristályok viszonylag nagy térfogatú szilícium-karbid egy-módosítást. A cél a találmány szerinti â € „javítása folyamat teljesítményének.
Az 1. ábra egy berendezés az eljárás foganatosítására, egy általános nézet, metszetben; 2. ábra â € „! 5 szekvenciát kristálynövekedés szakaszaiban I (ved;, ahol A €” kristálynövekedési sebesség, V kontvЂ „mozgási sebességét a tartályt a terhelés (terhelés eónokkal); 6 â €” tengelyirányú hőmérséklet-eloszlás a berendezésben a növekvő kristályok.
A berendezés tartalmaz egy hengeres grafit 1 tartály skryshkoy 2 formájában egy fordított csésze. Az 1 tartályban egy bajusz. " F „” 1663060 A1 egy előre meghatározott hőmérséklet-gradiens. Megkezdése előtt a folyamat beállított töltési zónában feleslegben hosszában a szublimációs zóna. Az eljárást állandó elülső oltókristály mozog sebességgel kristálynövekedés keresztül terhelési zóna, amely mozgatható az ellenkező irányba olyan sebességgel
V = I / R, valahol â € „hossza szublimációs zónában; g â € „során szublimáció minden betöltött tételt. A hossza a szublimáció terület több RAE kisebb, mint a magassága a töltést a terhelést. Ez lehetővé teszi, hogy növelje a raktér, és meghosszabbítja az idő a kristályosodás, ami viszont lehetővé teszi, hogy növeljék a méretei termesztett kristályok segítségével a kristály és a mozgás a tartály a töltés az ellenkező irányban. Kapott kristályokat átmérője 12 â € „16 mm 30 mm hosszú. 2 s.fl.ô háttere il 6. tanovlena függőleges porózus válaszfal nonoro 3 formájában egy csonka kúp.
Az alsó a csonka kúp kialakítva GL scheno le, és a vertex szög 4 â € „0
8o. A porózus válaszfal 3 osztja kontey- () ner 1-növekedési terület és a rakodási zónát koto- C) Swarm elhelyezett LL oëèêðèñòàëëè ÷ åñêèé poroshok31S4.V terület növekedése a rúd (nem ábrázolt) rögzített rúd kristchlloderzhatel oltunk 6 végén. A csiphordozó 5 van hőpajzsok 7. Az 1 tartály fel van szerelve a rúd
8, hozzákapcsolva, amely a függőleges elmozdulás (az ábrán nem látható). A fedél 2 1 tartály van csatlakoztatva a chip 5 egy csavar. A tartályon kívül 1, fűtőtest 9 telepítve.
Példa. Crystal és a SIC padló; und 6H átmérője 12 â € „16 mm, hossz 25 - 30 mm-on növesztettünk A.536.15 telepítést.
Por Polikristályos félvezető tisztaságú SLC 4 szemcsemérettel 1 â € „3 mm-t töltöttünk egy grafit hengeres 1 tartály fedéllel 2 közötti gyűrű alakú tér fala 1 tartály, és egy porózus elválasztó 3 telepítve a közepén a tartály 1. A mélysége a por töltés SLC 4, és a magassága a porózus válaszfal 3 70 mm-es, a belső 1 tartály 50.mm átmérője, a belső átmérője kisebb, (rövid szénláncú) bázisa a partíció 12 mm, a nagyobb átmérőjű 16 mm, 6 oltottuk egy lemez átmérője SiC-6H
10 mm-es, 0,5 mm vastag, kapcsolódnak a grafit rúd-chip 5 egy 8 mm átmérőjű, hosszabbítóval a végén egy 10 mm-es átmérőjű. A csiphordozó 5 a hőpajzsok 7, és a 2 fedél navertyvayut mélysége 80 mm, hogy egy zárt térrészt az 1 tartályban.
Amikor ez a primer található a 6 alja a 2 fedél egy 45 mm távolságban. Ezután, a chip 5 rögzített vízhűtéses felső húzó rúd mechanizmus, az 1 tartály fel van szerelve a 8 rúd és az utóbbi erősítése alsó, vízzel hűtött rudat kihúzó szerkezet. Ezt követően a 2 fedél lefelé mozog, és a tartályt 1, a 2 fedél fel a tartályt. Összeállított oly módon! berendezés elhelyezve egy grafit ellenállásfűtéssei 9 belső mérete 80 mm átmérőjű.
A szublimációs zóna 10 fogadják el a találmány szerinti eljárás hőmérsékletű zóna, amelynek hőmérséklete több mint 1900 C, ahol a por SLC, és ez egy aktív bepárlási (Bekapcsolva), annak hossza 25 mm. A hőmérséklet ejtési magasság szublimációs zóna körülbelül
100 C, amely obespechiaet megbízható anyagátadási SiC gőzöknek a bepáriási zónát 11 hogy az első a kristályosodás. Utolsó egybeesik a felső határa a 10 zóna szublimáció.
Felett 10 évmilliók szublimációs (és szilárdulási front) SiC por és a hőmérséklet meredeken 1 â € „értéket ér el a 1,5 cm-es, 100 â €” 150 C kevesebb, mint a megszilárdulási front szinten. Ezért rendre SLC por párolgási sebesség a terület a töltés képest viszonylag kicsi a szublimációs zóna. A felső határ a por SLC lepárlózónába nem rögzített, és attól függ, hogy a kristályosodási hőmérsékletét. Azonban minden esetben, egy aktív lepárlózónába töltés eon vagy 10. módszer a szublimáció többször kisebb magasságú, mint a teljes sejt akkor-SiC por betöltés kontey-. Nereus Ez képezi az egyik IE előnye a javasolt módszer, mivel lehetővé teszi, hogy növeljék a rakodási térfogata töltés SLC u növeli a kristályosodás. Ez viszont növeli a méretét vyraschiveamyh kristályok a kristály és a mozgás a tartályt egy töltésével ellentétes napravleniyah.10 A kiindulási helyzetben (2. ábra), amelynek mértéke az emelkedés után 250 â € „h 300 C.
S 2100 C hőmérsékleti zóna és a növekedés létrehozásának Kiürítés (1 â € „5) .10 Hgmm. Art. egy kristályosítási kemence SiC teremt tengelyirányú ðàñ15 EFINITIONS fűtő hőmérséklet látható módon fig.b. Primer 6 szilícium-karbid található a tetején az aktív körzetben 10 határ párolgási hőmérsékleten nem kevesebb mint 1900 ° C A PA20 ry SLC. kialakítva a bepáriási zónát, behatolnak a válaszfal 3, 6 elérik a felszínt vetőmag és a rajta lerakódott formájában egykristályos rétegek. Tartalmazza mozgó mechanizmus
5. A csiphordozó 25 felfelé sebességgel megegyezik a sebességgel a kristálynövekedés.
Az utóbbi függ a hangerőt a töltés és annak párolgási hőmérséklete a kemencében, és értéke 1 mm és több órán keresztül
30 A kezdeti időszakban a növekedés (az első néhány órában) SiC gőzrész között halad vetőmag és a fal a kúpos henger és behatol a magok fölött lerakódik formájában polikristályos réteg a
35 alatti az első képernyő 7 és az alsó oldalsó részét. grafit rúd-chip 5. Ez is hozzájárul, hogy a töltés SiC párolgási feletti zónájába t0. amelynek hőmérséklete több
40 1800 C. Az eredmény egy polikristályos SiC réteget 12 (3. ábra). A magasság az ilyen réteg függ a hőmérséklet a kristályosítás előtt, és a tengelyirányú hőmérséklet-gradiens felett az elülső kristalliza45 CIÓ 11 és legfeljebb 10 â € „15 mm-es.
Szintén része nem csak a SiC gőz belül halad válaszfalak 3, de emelkedik, és kicsapódik a másik SLC porszemcsék. Ez néhány
50 növekedési és ragasztás mezhdusoboy. Azonban, mint az ezt követő mozgása az 1 tartály le az egész SiC keverék végül isyaryaetsya.
Ahogy a kristály húzza po55 utolsó 13 kiterjed közel a válaszfal 3. Ebben az esetben van egy rés 0,1 â € „0,3 mm szükséges ingyen, ellenállás nélkül, peremesche1663060 Nia kristály 13 relatív 3 válaszfalon.
Előhívás után a fő része a töltés a tartály aljára 1 (4 â € „7 óra hőmérséklettől függően) az 1 tartály lefelé mozog (4. ábra) a. egyenlő sebességgel Vk .Ahol N = A € I egy € „hossza (magassága) Eons 10 szublimációs SiC; t- szublimációs időben az összes betöltött töltést adott hőmérsékleti körülmények között. A szublimációs zónában 10 vezetnek be új részeit a töltés, a folyamatot végezzük hosszú időn át, amíg a teljes tétel áthaladt a szublimációs zónában.
Idő szublimációs töltés függ a hőmérséklettől, a szemcseméret a tétel, nyomás a mennyisége és egyéb tényezők.
2200 ° C volt körülbelül 6, 7 és 8 órán át.
A rajt után a leengedés a tartály emelési sebesség V p a kristály azért csökken, mert csökkenti az összeg a SiC port jelen van a területen 10, és a sebesség a kristálynövekedés ennek megfelelően csökken.
Ahogy a kristály húzás fokozatosan bővült összhangban kiterjesztése a partíció 3 (5. ábra).
A kúpos növekedési csatorna 4 â € „8 szükséges ebben a folyamatban, hogy elkerüljék zavaró a kristály növekedési kamrában, amikor a kristály (a folyamat a terjeszkedés) növekedési csatorna falain. Ez azért van, mert a csatorna van kialakítva a kúpos nezarastayuschy közötti rés a falak és a kristály. A nagysága ezt a
kiürülési sebessége a mozgás lehet beállítani, és a kristály mérete töltés és üzemi hőmérsékletet.
Bevezetése után, az utolsó rész a SiC a felelős zónában a 10 tartály leállítjuk csökkentő, és néhány órával (3 â € „4 H)