Μέθοδος PVT κρυστάλλου SiC με αντίσταση σε καρβίδιο του πυριτίου, καλλιέργεια σε φούρνο μακριών κρυστάλλων 6/8/12 ιντσών

Μέθοδος PVT κρυστάλλου πλινθώματος SiC 6/8/12 ιντσών σε φούρνο μακρών κρυστάλλων με αντίσταση σε καρβίδιο του πυριτίου Προτεινόμενη εικόνα

Σύντομη Περιγραφή:

Ο φούρνος ανάπτυξης με αντίσταση από καρβίδιο του πυριτίου (μέθοδος PVT, μέθοδος φυσικής μεταφοράς ατμών) είναι ένας βασικός εξοπλισμός για την ανάπτυξη μονοκρυστάλλων καρβιδίου του πυριτίου (SiC) με την αρχή της εξάχνωσης-ανακρυστάλλωσης σε υψηλή θερμοκρασία. Η τεχνολογία χρησιμοποιεί θέρμανση με αντίσταση (σώμα θέρμανσης γραφίτη) για την εξάχνωση της πρώτης ύλης SiC σε υψηλή θερμοκρασία 2000~2500℃ και την ανακρυστάλλωση στην περιοχή χαμηλής θερμοκρασίας (κρύσταλλος σποράς) για να σχηματίσει έναν υψηλής ποιότητας μονοκρύσταλλο SiC (4H/6H-SiC). Η μέθοδος PVT είναι η κύρια διαδικασία για τη μαζική παραγωγή υποστρωμάτων SiC 6 ιντσών και κάτω, η οποία χρησιμοποιείται ευρέως στην προετοιμασία υποστρωμάτων ημιαγωγών ισχύος (όπως MOSFET, SBD) και συσκευών ραδιοσυχνοτήτων (GaN-on-SiC).

Στείλτε μας email

Χαρακτηριστικά

Αρχή λειτουργίας:

1. Φόρτωση πρώτης ύλης: σκόνη (ή μπλοκ) SiC υψηλής καθαρότητας τοποθετημένη στον πυθμένα του χωνευτηρίου γραφίτη (ζώνη υψηλής θερμοκρασίας).

2. Κενό/αδρανές περιβάλλον: υποβάλετε κενό στον θάλαμο του κλιβάνου (<10⁻³ mbar) ή περάστε αδρανές αέριο (Ar).

3. Εξάχνωση υψηλής θερμοκρασίας: θέρμανση με αντίσταση στους 2000~2500℃, αποσύνθεση του SiC σε Si, Si₂C, SiC₂ και άλλα συστατικά αέριας φάσης.

4. Μετάδοση αέριας φάσης: η θερμοκρασιακή κλίση οδηγεί τη διάχυση του υλικού αέριας φάσης στην περιοχή χαμηλής θερμοκρασίας (άκρο σπόρου).

5. Ανάπτυξη κρυστάλλων: Η αέρια φάση ανακρυσταλλώνεται στην επιφάνεια του κρυστάλλου σπόρων και αναπτύσσεται σε κατευθυντική κατεύθυνση κατά μήκος του άξονα C ή του άξονα A.

Βασικές παράμετροι:

1. Κλίση θερμοκρασίας: 20~50℃/cm (ρυθμός ανάπτυξης ελέγχου και πυκνότητα ελαττωμάτων).

2. Πίεση: 1~100mbar (χαμηλή πίεση για τη μείωση της ενσωμάτωσης ακαθαρσιών).

3. Ρυθμός ανάπτυξης: 0,1~1mm/h (επηρεάζοντας την ποιότητα των κρυστάλλων και την αποδοτικότητα της παραγωγής).

Κύρια χαρακτηριστικά:

(1) Ποιότητα κρυστάλλου
Χαμηλή πυκνότητα ελαττωμάτων: πυκνότητα μικροσωληνίσκων <1 cm⁻², πυκνότητα εξάρθρωσης 10³~10⁴ cm⁻² (μέσω βελτιστοποίησης σπόρων και ελέγχου διεργασίας).

Έλεγχος πολυκρυσταλλικού τύπου: μπορεί να αναπτυχθεί 4H-SiC (mainstream), 6H-SiC, αναλογία 4H-SiC >90% (ανάγκη ακριβούς ελέγχου της θερμοκρασιακής κλίσης και της στοιχειομετρικής αναλογίας αέριας φάσης).

(2) Απόδοση εξοπλισμού
Σταθερότητα σε υψηλή θερμοκρασία: θερμοκρασία σώματος θέρμανσης από γραφίτη >2500℃, το σώμα του κλιβάνου υιοθετεί σχεδιασμό μόνωσης πολλαπλών στρώσεων (όπως τσόχα από γραφίτη + υδρόψυκτο μανδύα).

Έλεγχος ομοιομορφίας: Οι αξονικές/ακτινικές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας κατά ±5 °C διασφαλίζουν τη συνοχή της διαμέτρου του κρυστάλλου (απόκλιση πάχους υποστρώματος 6 ιντσών <5%).

Βαθμός αυτοματισμού: Ολοκληρωμένο σύστημα ελέγχου PLC, παρακολούθηση θερμοκρασίας, πίεσης και ρυθμού ανάπτυξης σε πραγματικό χρόνο.

(3) Τεχνολογικά πλεονεκτήματα
Υψηλή αξιοποίηση υλικών: ποσοστό μετατροπής πρώτων υλών >70% (καλύτερο από τη μέθοδο CVD).

Συμβατότητα με μεγάλα μεγέθη: Έχει επιτευχθεί μαζική παραγωγή 6 ιντσών, ενώ η 8 ιντσών βρίσκεται στο στάδιο της ανάπτυξης.

(4) Κατανάλωση ενέργειας και κόστος
Η κατανάλωση ενέργειας ενός μόνο κλιβάνου είναι 300~800kW·h, αντιπροσωπεύοντας το 40%~60% του κόστους παραγωγής του υποστρώματος SiC.

Η επένδυση σε εξοπλισμό είναι υψηλή (1,5 εκατ. 3 εκατ. ανά μονάδα), αλλά το κόστος του υποστρώματος ανά μονάδα είναι χαμηλότερο από τη μέθοδο CVD.

Βασικές εφαρμογές:

1. Ηλεκτρονικά ισχύος: Υπόστρωμα SiC MOSFET για μετατροπέα ηλεκτρικών οχημάτων και φωτοβολταϊκό μετατροπέα.

2. Συσκευές Rf: Σταθμός βάσης 5G επιταξιακό υπόστρωμα GaN-on-SiC (κυρίως 4H-SiC).

3. Συσκευές ακραίων περιβαλλοντικών συνθηκών: αισθητήρες υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής πίεσης για αεροδιαστημικό και πυρηνικό ενεργειακό εξοπλισμό.

Τεχνικές παράμετροι:

Προσδιορισμός	Καθέκαστα
Διαστάσεις (Μ × Π × Υ)	2500 × 2400 × 3456 χιλ. ή προσαρμόστε
Διάμετρος χωνευτηρίου	900 χιλιοστά
Μέγιστη πίεση κενού	6 × 10⁻⁴ Pa (μετά από 1,5 ώρα κενού)
Ρυθμός διαρροής	≤5 Pa/12h (ψήσιμο)
Διάμετρος άξονα περιστροφής	50 χιλιοστά
Ταχύτητα περιστροφής	0,5–5 σ.α.λ.
Μέθοδος θέρμανσης	Ηλεκτρική θέρμανση με αντίσταση
Μέγιστη θερμοκρασία φούρνου	2500°C
Ισχύς θέρμανσης	40 kW × 2 × 20 kW
Μέτρηση θερμοκρασίας	Διπλό υπέρυθρο πυρόμετρο
Εύρος θερμοκρασίας	900–3000°C
Ακρίβεια θερμοκρασίας	±1°C
Εύρος πίεσης	1–700 mbar
Ακρίβεια ελέγχου πίεσης	1–10 mbar: ±0,5% FS; 10–100 mbar: ±0,5% FS; 100–700 mbar: ±0,5% FS
Τύπος Λειτουργίας	Φόρτιση από κάτω, χειροκίνητες/αυτόματες επιλογές ασφαλείας
Προαιρετικά χαρακτηριστικά	Διπλή μέτρηση θερμοκρασίας, πολλαπλές ζώνες θέρμανσης

Υπηρεσίες XKH:

Η XKH παρέχει ολοκληρωμένες υπηρεσίες διεργασίας για φούρνους SiC PVT, συμπεριλαμβανομένης της προσαρμογής του εξοπλισμού (σχεδιασμός θερμικού πεδίου, αυτόματος έλεγχος), της ανάπτυξης διεργασιών (έλεγχος σχήματος κρυστάλλων, βελτιστοποίηση ελαττωμάτων), της τεχνικής εκπαίδευσης (λειτουργία και συντήρηση) και της υποστήριξης μετά την πώληση (αντικατάσταση εξαρτημάτων γραφίτη, βαθμονόμηση θερμικού πεδίου) για να βοηθήσει τους πελάτες να επιτύχουν μαζική παραγωγή κρυστάλλων sic υψηλής ποιότητας. Παρέχουμε επίσης υπηρεσίες αναβάθμισης διεργασιών για τη συνεχή βελτίωση της απόδοσης και της αποδοτικότητας ανάπτυξης κρυστάλλων, με τυπικό χρόνο παράδοσης 3-6 μηνών.