ใช้เทคโนโลยีเตาหลอมการเจริญเติบโตของซิลิคอนขนาด 8 นิ้วคาร์ไบด์เดี่ยว

       ซิลิคอนคาร์ไบด์เป็นหนึ่งในวัสดุที่เหมาะสำหรับการสร้างอุปกรณ์ที่มีอุณหภูมิสูงความถี่สูงพลังงานสูงและแรงดันสูง เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตและลดต้นทุนการเตรียมสารตั้งต้นซิลิกอนคาร์ไบด์ขนาดใหญ่เป็นทิศทางการพัฒนาที่สำคัญ มุ่งเป้าไปที่ข้อกำหนดของกระบวนการของซิลิกอนคาร์ไบด์ขนาด 8 นิ้ว (SIC) การเจริญเติบโตของผลึกเดี่ยว, กลไกการเจริญเติบโตของวิธีการขนส่งไอน้ำฟิสิคัลซิลิกอนคาร์ไบด์ (PVT) ได้รับการวิเคราะห์ระบบทำความร้อน (แหวนคู่มือ TAC, Crucated เคลือบ TAC,แหวนเคลือบ TAC, แผ่นเคลือบ TAC, TAC เคลือบวงแหวนสามแผ่น, TAC เคลือบด้วย Crucible สามแผ่น, ที่ยึดเคลือบ TAC, กราไฟท์ที่มีรูพรุน, อ่อนนุ่ม, อ่อนนุ่ม, ความรู้สึกที่แข็งตัวชิ้นส่วนอะไหล่การเจริญเติบโตของผลึกเดี่ยวมีการศึกษาโดย Vetek Semiconductor) มีการศึกษาการหมุนแบบเบ้าหลอมและเทคโนโลยีการควบคุมพารามิเตอร์ของเตาหลอมซิลิกอนคาร์ไบด์เดี่ยวเตาหลอมเดี่ยวและผลึกขนาด 8 นิ้วได้รับการเตรียมและเติบโตผ่านการวิเคราะห์การจำลองสนามความร้อนและการทดลองกระบวนการ

การแนะนำ

      ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SIC) เป็นตัวแทนทั่วไปของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์รุ่นที่สาม มันมีข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพเช่นความกว้างของ bandgap ขนาดใหญ่สนามไฟฟ้าสลายตัวที่สูงขึ้นและค่าการนำความร้อนที่สูงขึ้น มันทำงานได้ดีในด้านอุณหภูมิสูงความดันสูงและสนามความถี่สูงและได้กลายเป็นหนึ่งในทิศทางการพัฒนาหลักในด้านเทคโนโลยีวัสดุเซมิคอนดักเตอร์  ในปัจจุบันการเติบโตทางอุตสาหกรรมของผลึกซิลิกอนคาร์ไบด์ส่วนใหญ่ใช้การขนส่งไอทางกายภาพ (PVT) ซึ่งเกี่ยวข้องกับปัญหาการเชื่อมต่อสนามหลายทางที่ซับซ้อนของหลายเฟสหลายองค์ประกอบการถ่ายเทความร้อนและมวลหลายครั้ง ดังนั้นการออกแบบระบบการเจริญเติบโตของ PVT จึงเป็นเรื่องยากและการวัดและควบคุมพารามิเตอร์กระบวนการในระหว่างกระบวนการเจริญเติบโตของคริสตัลเป็นเรื่องยากส่งผลให้เกิดความยากลำบากในการควบคุมข้อบกพร่องที่มีคุณภาพของผลึกซิลิกอนคาร์ไบด์ที่โตแล้วและขนาดคริสตัลขนาดเล็กเพื่อให้ค่าใช้จ่ายของอุปกรณ์ที่มีซิลิกอนคาร์ไบด์เป็นสารตั้งต้นยังคงสูง

      อุปกรณ์การผลิตซิลิคอนคาร์ไบด์เป็นรากฐานของเทคโนโลยีซิลิกอนคาร์ไบด์และการพัฒนาอุตสาหกรรม ระดับเทคนิคความสามารถในกระบวนการและการรับประกันอิสระของเตาหลอมการเจริญเติบโตของซิลิกอนคาร์ไบด์เดียวเป็นกุญแจสำคัญในการพัฒนาวัสดุซิลิกอนคาร์ไบด์ในทิศทางที่มีขนาดใหญ่และให้ผลผลิตสูงและยังเป็นปัจจัยหลักที่ผลักดันอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์รุ่นที่สามเพื่อพัฒนาในทิศทางของต้นทุนต่ำและขนาดใหญ่ ในอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่มีผลึกเดี่ยวซิลิกอนคาร์ไบด์เป็นสารตั้งต้นค่าของบัญชีพื้นผิวบัญชีสำหรับสัดส่วนที่ใหญ่ที่สุดประมาณ 50% การพัฒนาอุปกรณ์การเจริญเติบโตของคริสตัลซิลิกอนคาร์ไบด์คุณภาพสูงขนาดใหญ่การปรับปรุงผลผลิตและอัตราการเติบโตของพื้นผิวซิลิกอนคาร์ไบด์เดียวและการลดต้นทุนการผลิตมีความสำคัญต่อการประยุกต์ใช้อุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง เพื่อเพิ่มกำลังการผลิตและลดต้นทุนเฉลี่ยของอุปกรณ์ซิลิกอนคาร์ไบด์การขยายขนาดของสารตั้งต้นซิลิกอนคาร์ไบด์เป็นหนึ่งในวิธีที่สำคัญ ในปัจจุบันขนาดสารตั้งต้นของซิลิคอนคาร์ไบด์กระแสหลักระหว่างประเทศคือ 6 นิ้วและมีการก้าวหน้าอย่างรวดเร็วถึง 8 นิ้ว

       เทคโนโลยีหลักที่จำเป็นต้องได้รับการแก้ไขในการพัฒนาของเตาหลอมการเจริญเติบโตของผลึกเดี่ยวซิลิกอนขนาด 8 นิ้ว ได้แก่ : (1) การออกแบบโครงสร้างสนามความร้อนขนาดใหญ่เพื่อให้ได้การไล่ระดับอุณหภูมิรัศมีที่เล็กกว่าและการไล่ระดับอุณหภูมิตามยาวขนาดใหญ่ขึ้น (2) การหมุนเบ้าหลอมขนาดใหญ่และกลไกการยกขดและลดกลไกการเคลื่อนไหวเพื่อให้การหมุนของเบ้าหลอมในระหว่างกระบวนการเจริญเติบโตของคริสตัลและเคลื่อนที่เมื่อเทียบกับขดลวดตามข้อกำหนดของกระบวนการเพื่อให้แน่ใจว่าผลึกขนาด 8 นิ้วและช่วยให้การเจริญเติบโตและความหนา (3) การควบคุมพารามิเตอร์กระบวนการอัตโนมัติภายใต้เงื่อนไขแบบไดนามิกที่ตอบสนองความต้องการของกระบวนการเติบโตของผลึกเดี่ยวคุณภาพสูง

กลไกการเจริญเติบโตของคริสตัล 1 PVT

       วิธี PVT คือการเตรียมผลึกเดี่ยวซิลิกอนคาร์ไบด์โดยการวางแหล่งกำเนิด SIC ที่ด้านล่างของเบ้าหลอมกราไฟท์หนาแน่นทรงกระบอกและผลึกเมล็ด SIC ถูกวางไว้ใกล้ฝาครอบเบ้าหลอม เบ้าหลอมถูกทำให้ร้อนถึง 2 300 ~ 2 400 ℃โดยการเหนี่ยวนำความถี่วิทยุหรือความต้านทานกราไฟท์ที่มีรูพรุน- สารหลักที่ขนส่งจากแหล่ง SIC ไปยังผลึกเมล็ดคือ Si, Si2c โมเลกุลและ SIC2 อุณหภูมิที่ผลึกเมล็ดจะถูกควบคุมให้ต่ำกว่าเล็กน้อยที่ผงไมโครล่างและการไล่ระดับอุณหภูมิตามแนวแกนจะเกิดขึ้นในเบ้าหลอม ดังที่แสดงในรูปที่ 1 Silicon Carbide Micro-Powder จะลดลงที่อุณหภูมิสูงเพื่อสร้างก๊าซปฏิกิริยาของส่วนประกอบเฟสก๊าซที่แตกต่างกันซึ่งถึงผลึกเมล็ดที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าภายใต้การขับเคลื่อนของการไล่ระดับอุณหภูมิและตกผลึก

ปฏิกิริยาทางเคมีหลักของการเจริญเติบโตของ PVT คือ:

sic (s) ⇌ si (g)+c (s)

2sic ⇌และ₂C (G)+C (S)

2SIC ⇌ SIC2 (G)+SI (L, G)

sic (s) ⇌ sic (g)

ลักษณะของการเติบโตของ PVT ของผลึกเดี่ยว SIC คือ:

1) มีอินเทอร์เฟซแก๊สของแข็งสองตัว: หนึ่งคืออินเทอร์เฟซผงก๊าซ -SIC และอีกส่วนหนึ่งคืออินเทอร์เฟซแก๊สผลึก

2) เฟสก๊าซประกอบด้วยสารสองชนิด: หนึ่งคือโมเลกุลเฉื่อยที่นำเข้าสู่ระบบ อีกอย่างคือองค์ประกอบเฟสก๊าซ SIMCN ที่ผลิตโดยการสลายตัวและการระเหิดของผง sic- ส่วนประกอบเฟสก๊าซ SIMCN มีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันและส่วนหนึ่งของส่วนประกอบเฟสเฟสผลึกที่เรียกว่า SIMCN ที่ตรงตามข้อกำหนดของกระบวนการตกผลึกจะเติบโตเป็นคริสตัล SIC

3) ในผงซิลิกอนของซิลิกอนที่เป็นของแข็งปฏิกิริยาของโซลิดเฟสจะเกิดขึ้นระหว่างอนุภาคที่ไม่ได้อ่อนตัวรวมถึงอนุภาคบางชนิดที่ก่อตัวขึ้นในร่างกายเซรามิกที่มีรูพรุนผ่านการเผาผลาญอนุภาคบางชนิดที่มีขนาดอนุภาคและอนุภาคที่ไม่ได้ผลของอนุภาค การระเหิด

4) ในระหว่างกระบวนการเจริญเติบโตของคริสตัลการเปลี่ยนแปลงสองเฟสจะเกิดขึ้น: หนึ่งคืออนุภาคผงซิลิกอนคาร์ไบด์ที่เป็นของแข็งจะถูกเปลี่ยนเป็นส่วนประกอบเฟสก๊าซ SIMCN ผ่านการสลายตัวที่ไม่ใช่ stoichiometric และการระเหิดและอื่น ๆ คือส่วนประกอบเฟสก๊าซ

2 การออกแบบอุปกรณ์ 

      ดังที่แสดงในรูปที่ 2 เตาหลอมซิลิกอนคาร์ไบด์การเจริญเติบโตของผลึกเดี่ยวส่วนใหญ่ประกอบด้วย: ชุดประกอบฝาครอบด้านบน, ชุดห้อง, ระบบทำความร้อน, กลไกการหมุนเบ้าหลอม, กลไกการยกฝาครอบที่ต่ำกว่าและระบบควบคุมไฟฟ้า

2.1 ระบบทำความร้อน 

     ดังที่แสดงในรูปที่ 3 ระบบทำความร้อนใช้ความร้อนเหนี่ยวนำและประกอบด้วยขดลวดเหนี่ยวนำกเบ้าหลอมกราไฟท์ชั้นฉนวน (รู้สึกเข้มงวด, อ่อนนุ่ม) ฯลฯ เมื่อกระแสไฟฟ้าสลับกันผ่านกระแสเหนี่ยวนำแบบหลายเลี้ยวรอบตัวรอบด้านนอกของกราไฟท์เบ้าหลอมสนามแม่เหล็กที่เกิดจากความถี่เดียวกันจะเกิดขึ้นในเบ้าหลอมกราไฟท์ทำให้เกิดแรงไฟฟ้าที่เกิดขึ้น เนื่องจากวัสดุเบ้าหลอมกราไฟท์ที่มีความบริสุทธิ์สูงมีค่าการนำไฟฟ้าที่ดีกระแสเหนี่ยวนำจึงถูกสร้างขึ้นบนผนังเบ้าหลอมซึ่งเป็นกระแสวน ภายใต้การกระทำของแรงลอเรนซ์กระแสเหนี่ยวนำในที่สุดจะมาบรรจบกันที่ผนังด้านนอกของเบ้าหลอม (เช่นผลกระทบผิวหนัง) และค่อยๆลดลงตามทิศทางรัศมี เนื่องจากการมีอยู่ของกระแสน้ำวนจูลฮีทถูกสร้างขึ้นบนผนังด้านนอกของเบ้าหลอมกลายเป็นแหล่งทำความร้อนของระบบการเจริญเติบโต ขนาดและการกระจายของความร้อนจูลจะกำหนดสนามอุณหภูมิโดยตรงในเบ้าหลอมซึ่งจะส่งผลต่อการเจริญเติบโตของคริสตัล

     ดังที่แสดงในรูปที่ 4 ขดลวดเหนี่ยวนำเป็นส่วนสำคัญของระบบทำความร้อน มันใช้โครงสร้างขดลวดอิสระสองชุดและติดตั้งกลไกการเคลื่อนไหวที่แม่นยำทั้งบนและล่างตามลำดับ การสูญเสียความร้อนไฟฟ้าส่วนใหญ่ของระบบทำความร้อนทั้งหมดนั้นเกิดจากขดลวดและจะต้องดำเนินการระบายความร้อนแบบบังคับ ขดลวดมีแผลด้วยหลอดทองแดงและระบายความร้อนด้วยน้ำภายใน ช่วงความถี่ของกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำคือ 8 ~ 12 kHz ความถี่ของการเหนี่ยวนำความร้อนเป็นตัวกำหนดความลึกการเจาะของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าในเบ้าหลอมกราไฟท์ กลไกการเคลื่อนไหวของขดลวดใช้กลไกสกรูคู่ที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ ขดลวดเหนี่ยวนำให้ความร่วมมือกับแหล่งจ่ายไฟเหนี่ยวนำเพื่อให้ความร้อนของกราไฟท์ภายในเบ้าหลอมเพื่อให้ได้การระเหิดของผง ในเวลาเดียวกันพลังงานและตำแหน่งสัมพัทธ์ของขดลวดทั้งสองชุดจะถูกควบคุมเพื่อให้อุณหภูมิที่ผลึกเมล็ดต่ำกว่าที่อยู่ในระดับจุลภาคที่ต่ำกว่าทำให้เกิดการไล่ระดับอุณหภูมิตามแนวแกนระหว่างผลึกเมล็ดและผงในเบ้าหลอม

2.2 กลไกการหมุนเบ้าหลอม 

      ในระหว่างการเติบโตของขนาดใหญ่ซิลิกอนคาร์ไบด์คริสตัลเดี่ยวเบ้าหลอมในสภาพแวดล้อมสูญญากาศของโพรงจะถูกหมุนตามข้อกำหนดของกระบวนการและสนามความร้อนการไล่ระดับสีและสถานะแรงดันต่ำในโพรงจะต้องมีความเสถียร ดังที่แสดงในรูปที่ 5 คู่เกียร์ที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ใช้เพื่อให้เกิดการหมุนที่มั่นคงของเบ้าหลอม โครงสร้างการปิดผนึกของเหลวแม่เหล็กใช้เพื่อให้ได้การปิดผนึกแบบไดนามิกของเพลาหมุน ซีลของเหลวแม่เหล็กใช้วงจรสนามแม่เหล็กหมุนที่เกิดขึ้นระหว่างแม่เหล็กรองเท้าขั้วแม่เหล็กและแขนแม่เหล็กเพื่อดูดซับของเหลวแม่เหล็กระหว่างปลายรองเท้าโปลและแขนเสื้อเพื่อสร้างวงแหวนของเหลวที่มีลักษณะคล้ายโอริง เมื่อการเคลื่อนที่แบบหมุนถูกส่งจากชั้นบรรยากาศไปยังห้องสุญญากาศอุปกรณ์ปิดผนึกแบบไดนามิกโอริงของเหลวถูกใช้เพื่อเอาชนะข้อเสียของการสึกหรอง่ายและชีวิตต่ำในการปิดผนึกที่เป็นของแข็งและของเหลวแม่เหล็กเหลวสามารถเติมเต็มพื้นที่ปิดผนึก การสนับสนุนของเหลวแม่เหล็กและเบ้าหลอมใช้โครงสร้างการระบายความร้อนด้วยน้ำเพื่อให้แน่ใจว่าการใช้งานอุณหภูมิสูงของของเหลวแม่เหล็กและการสนับสนุนเบ้าหลอมและบรรลุความเสถียรของสถานะสนามความร้อน

2.3 กลไกการยกฝาครอบล่าง

     กลไกการยกฝาครอบด้านล่างประกอบด้วยมอเตอร์ไดรฟ์สกรูบอลคู่มือเชิงเส้นตัวยึดยกฝาครอบเตาและวงเล็บฝาครอบเตาเผา มอเตอร์ขับเคลื่อนตัวยึดฝาครอบเตาที่เชื่อมต่อกับคู่ไกด์สกรูผ่านตัวลดเพื่อให้ตระหนักถึงการเคลื่อนไหวขึ้นและลงของฝาครอบด้านล่าง

     กลไกการยกฝาครอบด้านล่างช่วยอำนวยความสะดวกในการจัดวางและการกำจัดไม้กางเขนขนาดใหญ่ขนาดใหญ่และที่สำคัญกว่านั้นคือการรับรองความน่าเชื่อถือของการปิดผนึกของฝาครอบเตาเผาที่ต่ำกว่า ในระหว่างกระบวนการทั้งหมดห้องมีขั้นตอนการเปลี่ยนแปลงความดันเช่นสูญญากาศแรงดันสูงและแรงดันต่ำ สถานะการบีบอัดและการปิดผนึกของฝาครอบด้านล่างส่งผลโดยตรงต่อความน่าเชื่อถือของกระบวนการ เมื่อซีลล้มเหลวภายใต้อุณหภูมิสูงกระบวนการทั้งหมดจะถูกทิ้ง ผ่านอุปกรณ์ควบคุมเซอร์โวมอเตอร์ความหนาแน่นของชุดฝาครอบด้านล่างและห้องถูกควบคุมเพื่อให้ได้สถานะการบีบอัดที่ดีที่สุดและการปิดผนึกของวงแหวนปิดผนึกห้องเตาเผาเพื่อให้แน่ใจว่าความเสถียรของความดันกระบวนการดังแสดงในรูปที่ 6

2.4 ระบบควบคุมไฟฟ้า 

      ในระหว่างการเจริญเติบโตของผลึกซิลิกอนคาร์ไบด์ระบบควบคุมไฟฟ้าจำเป็นต้องควบคุมพารามิเตอร์กระบวนการที่แตกต่างกันอย่างแม่นยำส่วนใหญ่รวมถึงความสูงของตำแหน่งขดลวดอัตราการหมุนเบ้าหลอมพลังงานความร้อนและอุณหภูมิการไหลของก๊าซพิเศษที่แตกต่างกันและการเปิดวาล์วสัดส่วน

      ดังที่แสดงในรูปที่ 7 ระบบควบคุมใช้คอนโทรลเลอร์ที่ตั้งโปรแกรมได้เป็นเซิร์ฟเวอร์ซึ่งเชื่อมต่อกับไดรเวอร์เซอร์โวผ่านบัสเพื่อรับรู้การควบคุมการเคลื่อนไหวของขดลวดและเบ้าหลอม มันเชื่อมต่อกับตัวควบคุมอุณหภูมิและคอนโทรลเลอร์การไหลผ่าน mobusrtu มาตรฐานเพื่อตระหนักถึงการควบคุมอุณหภูมิความดันและการไหลของก๊าซกระบวนการพิเศษแบบเรียลไทม์ มันสร้างการสื่อสารด้วยซอฟต์แวร์การกำหนดค่าผ่านอีเธอร์เน็ตแลกเปลี่ยนข้อมูลระบบแบบเรียลไทม์และแสดงข้อมูลพารามิเตอร์กระบวนการต่าง ๆ บนคอมพิวเตอร์โฮสต์ ผู้ประกอบการเจ้าหน้าที่ประมวลผลและผู้จัดการแลกเปลี่ยนข้อมูลกับระบบควบคุมผ่านส่วนต่อประสานกับเครื่องจักรของมนุษย์

     ระบบควบคุมดำเนินการรวบรวมข้อมูลภาคสนามทั้งหมดการวิเคราะห์สถานะการทำงานของแอคทูเอเตอร์ทั้งหมดและความสัมพันธ์เชิงตรรกะระหว่างกลไก คอนโทรลเลอร์ที่ตั้งโปรแกรมได้จะได้รับคำแนะนำของคอมพิวเตอร์โฮสต์และทำการควบคุมของแอคทูเอเตอร์แต่ละตัวให้เสร็จสิ้น กลยุทธ์การดำเนินการและความปลอดภัยของเมนูกระบวนการอัตโนมัติทั้งหมดดำเนินการโดยคอนโทรลเลอร์ที่ตั้งโปรแกรมได้ ความเสถียรของคอนโทรลเลอร์ที่ตั้งโปรแกรมได้ทำให้มั่นใจได้ถึงความเสถียรและความน่าเชื่อถือด้านความปลอดภัยของการทำงานของเมนูกระบวนการ

     การกำหนดค่าด้านบนดูแลการแลกเปลี่ยนข้อมูลด้วยคอนโทรลเลอร์ที่ตั้งโปรแกรมได้แบบเรียลไทม์และแสดงข้อมูลภาคสนาม มันมาพร้อมกับอินเทอร์เฟซการทำงานเช่นการควบคุมความร้อนการควบคุมความดันการควบคุมวงจรก๊าซและการควบคุมมอเตอร์และค่าการตั้งค่าของพารามิเตอร์ต่างๆสามารถแก้ไขได้บนอินเตอร์เฟส การตรวจสอบพารามิเตอร์การเตือนแบบเรียลไทม์ให้การแสดงผลการเตือนจอภาพการบันทึกเวลาและข้อมูลโดยละเอียดของการเกิดการเตือนภัยและการกู้คืน การบันทึกแบบเรียลไทม์ของข้อมูลกระบวนการทั้งหมดเนื้อหาการทำงานของหน้าจอและเวลาการทำงาน การควบคุมฟิวชั่นของพารามิเตอร์กระบวนการต่าง ๆ นั้นได้รับการรับรู้ผ่านรหัสพื้นฐานภายในคอนโทรลเลอร์ที่ตั้งโปรแกรมได้และสามารถรับรู้ได้สูงสุด 100 ขั้นตอน แต่ละขั้นตอนมีพารามิเตอร์กระบวนการมากกว่าหนึ่งโหลเช่นเวลาดำเนินการกระบวนการพลังงานเป้าหมายความดันเป้าหมายการไหลของอาร์กอนการไหลของไนโตรเจนการไหลของไฮโดรเจนตำแหน่งเบ้าหลอมและอัตราเบ้าหลอม

3 การวิเคราะห์การจำลองสนามความร้อน

    รูปแบบการวิเคราะห์การจำลองสนามความร้อนถูกสร้างขึ้น รูปที่ 8 คือแผนที่เมฆอุณหภูมิในห้องเจริญเติบโตของเบ้าหลอม เพื่อให้แน่ใจว่าช่วงอุณหภูมิการเจริญเติบโตของผลึกเดี่ยว 4H-SIC อุณหภูมิกลางของผลึกเมล็ดจะถูกคำนวณเป็น 2200 ℃และอุณหภูมิขอบคือ 2205.4 ℃ ในเวลานี้อุณหภูมิกลางของด้านบนเบ้าหลอมคือ 2167.5 ℃และอุณหภูมิสูงสุดของพื้นที่ผง (ด้านล่าง) คือ 2274.4 ℃สร้างการไล่ระดับอุณหภูมิตามแนวแกน

       การกระจายเรเดียลการไล่ระดับสีของผลึกแสดงในรูปที่ 9 การไล่ระดับสีด้านข้างด้านล่างของพื้นผิวผลึกเมล็ดสามารถปรับปรุงรูปร่างการเจริญเติบโตของผลึกได้อย่างมีประสิทธิภาพ ความแตกต่างของอุณหภูมิเริ่มต้นที่คำนวณได้ในปัจจุบันคือ 5.4 ℃และรูปร่างโดยรวมเกือบจะแบนและนูนเล็กน้อยซึ่งสามารถตอบสนองความแม่นยำในการควบคุมอุณหภูมิรัศมีและความต้องการความสม่ำเสมอของพื้นผิวผลึกเมล็ด

       เส้นโค้งความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างพื้นผิววัตถุดิบและพื้นผิวผลึกเมล็ดแสดงในรูปที่ 10 อุณหภูมิกลางของพื้นผิววัสดุคือ 2210 ℃และการไล่ระดับอุณหภูมิตามยาวของ 1 ℃/ซม. เกิดขึ้นระหว่างพื้นผิววัสดุและพื้นผิวผลึกเมล็ดซึ่งอยู่ในช่วงที่เหมาะสม

      อัตราการเติบโตโดยประมาณแสดงในรูปที่ 11 อัตราการเติบโตที่รวดเร็วเกินไปสามารถเพิ่มความน่าจะเป็นของข้อบกพร่องเช่นความหลากหลายและความคลาดเคลื่อน อัตราการเติบโตโดยประมาณในปัจจุบันอยู่ใกล้กับ 0.1 มม./ชม. ซึ่งอยู่ในช่วงที่เหมาะสม

     จากการวิเคราะห์และคำนวณการจำลองสนามความร้อนพบว่าอุณหภูมิกลางและอุณหภูมิขอบของผลึกเมล็ดตรงกับการไล่ระดับอุณหภูมิเรเดียลของผลึก 8 นิ้ว ในเวลาเดียวกันด้านบนและด้านล่างของเบ้าหลอมก่อให้เกิดการไล่ระดับอุณหภูมิตามแนวแกนเหมาะสำหรับความยาวและความหนาของผลึก วิธีการทำความร้อนในปัจจุบันของระบบการเจริญเติบโตสามารถตอบสนองการเติบโตของผลึกเดี่ยวขนาด 8 นิ้ว

4 การทดสอบทดลอง

     ใช้สิ่งนี้ซิลิคอนคาร์ไบด์เตาหลอมการเจริญเติบโตของคริสตัลเดี่ยวขึ้นอยู่กับการไล่ระดับอุณหภูมิของการจำลองสนามความร้อนโดยการปรับพารามิเตอร์เช่นอุณหภูมิสูงสุดเบ้าหลอมความดันโพรงความเร็วการหมุนเบ้าหลอมและตำแหน่งสัมพัทธ์ของขดลวดบนและล่าง

5 บทสรุป

     เทคโนโลยีสำคัญสำหรับการเจริญเติบโตของผลึกซิลิกอนคาร์ไบด์ขนาด 8 นิ้วเช่นสนามระบายความร้อนแบบไล่ระดับสีกลไกการเคลื่อนไหวเบ้าหลอมและการควบคุมพารามิเตอร์กระบวนการอัตโนมัติได้ถูกศึกษา สนามความร้อนในห้องเจริญเติบโตเบ้าหลอมได้ถูกจำลองและวิเคราะห์เพื่อให้ได้การไล่ระดับอุณหภูมิที่เหมาะสม หลังจากการทดสอบวิธีการทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำแบบสองครั้งสามารถตอบสนองการเจริญเติบโตของขนาดใหญ่คริสตัลซิลิกอนคาร์ไบด์- การวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีนี้ให้เทคโนโลยีอุปกรณ์สำหรับการได้รับผลึกคาร์ไบด์ขนาด 8 นิ้วและจัดเตรียมรากฐานอุปกรณ์สำหรับการเปลี่ยนอุตสาหกรรมซิลิกอนคาร์ไบด์จาก 6 นิ้วเป็น 8 นิ้วปรับปรุงประสิทธิภาพการเติบโตของวัสดุซิลิกอนคาร์ไบด์และลดต้นทุน