CVD-metode til produktion af SiC-råmaterialer med høj renhed i en siliciumcarbidsynteseovn ved 1600 ℃

Kort beskrivelse:

En siliciumcarbid (SiC) synteseovn (CVD). Den bruger en kemisk dampaflejringsteknologi (CVD) til at ₄ gasformige siliciumkilder (f.eks. SiH₄, SiCl₄) i et miljø med høj temperatur, hvor de reagerer med kulstofkilder (f.eks. C₃H₈, CH₄). En nøgleenhed til dyrkning af siliciumcarbidkrystaller med høj renhed på et substrat (grafit eller SiC-frø). Teknologien bruges hovedsageligt til at fremstille SiC-enkeltkrystalsubstrat (4H/6H-SiC), som er det centrale procesudstyr til fremstilling af effekthalvledere (såsom MOSFET, SBD).

Send e-mail til os

Funktioner

Arbejdsprincip:

1. Forstadietilførsel. Siliciumkildegasser (f.eks. SiH₄) og kulstofkildegasser (f.eks. C₃H₈) blandes i forhold og føres ind i reaktionskammeret.

2. Højtemperaturnedbrydning: Ved en høj temperatur på 1500~2300 ℃ genererer gasnedbrydningen Si- og C-aktive atomer.

3. Overfladereaktion: Si- og C-atomer aflejres på substratoverfladen og danner et SiC-krystallag.

4. Krystalvækst: Gennem kontrol af temperaturgradient, gasstrøm og tryk opnås retningsbestemt vækst langs c-aksen eller a-aksen.

Nøgleparametre:

· Temperatur: 1600~2200 ℃ (>2000 ℃ for 4H-SiC)

· Tryk: 50~200 mbar (lavt tryk for at reducere gasdannelse)

· Gasforhold: Si/C ≈1,0~1,2 (for at undgå Si- eller C-berigelsesdefekter)

Hovedtræk:

(1) Krystalkvalitet
Lav defektdensitet: mikrotubuli-densitet < 0,5 cm⁻², dislokationsdensitet <10⁴ cm⁻².

Polykrystallinsk typekontrol: kan dyrke 4H-SiC (mainstream), 6H-SiC, 3C-SiC og andre krystaltyper.

(2) Udstyrets ydeevne
Høj temperaturstabilitet: grafit induktionsopvarmning eller modstandsopvarmning, temperatur >2300 ℃.

Ensartethedskontrol: temperaturudsving ±5 ℃, væksthastighed 10~50 μm/t.

Gassystem: Højpræcisions masseflowmåler (MFC), gasrenhed ≥99,999%.

(3) Teknologiske fordele
Høj renhed: Baggrundsurhedskoncentration <10¹⁶ cm⁻³ (N, B osv.).

Stor størrelse: Understøtter 6"/8" SiC-substratvækst.

(4) Energiforbrug og omkostninger
Højt energiforbrug (200~500 kW·t pr. ovn), hvilket tegner sig for 30%~50% af produktionsomkostningerne for SiC-substrat.

Kerneapplikationer:

1. Effekthalvledersubstrat: SiC MOSFET'er til fremstilling af elbiler og solcelledrevne invertere.

2. RF-enhed: 5G-basestation GaN-på-SiC epitaksialt substrat.

3. Enheder til ekstreme miljøer: højtemperatursensorer til luftfart og atomkraftværker.

Teknisk specifikation:

Specifikation	Detaljer
Dimensioner (L × B × H)	4000 x 3400 x 4300 mm eller specialfremstillet
Ovnkammerets diameter	1100 mm
Lastekapacitet	50 kg
Grænsevakuumgraden	10-2Pa (2 timer efter at den molekylære pumpe starter)
Stigningshastighed for kammertrykket	≤10Pa/t (efter kalcinering)
Løfteslag for den nederste ovndæksel	1500 mm
Opvarmningsmetode	Induktionsopvarmning
Den maksimale temperatur i ovnen	2400°C
Varmeforsyning	2X40kW
Temperaturmåling	Tofarvet infrarød temperaturmåling
Temperaturområde	900~3000 ℃
Temperaturkontrolnøjagtighed	±1°C
Kontroltrykområde	1~700 mbar
Trykreguleringsnøjagtighed	1~5 mbar ±0,1 mbar; 5~100 mbar ±0,2 mbar; 100~700 mbar ±0,5 mbar
Indlæsningsmetode	Lavere belastning;
Valgfri konfiguration	Dobbelt temperaturmålepunkt, aflæsningsgaffeltruck.

XKH-tjenester:

XKH leverer komplette serviceydelser til siliciumcarbid CVD-ovne, herunder tilpasning af udstyr (temperaturzonedesign, gassystemkonfiguration), procesudvikling (krystalkontrol, defektoptimering), teknisk træning (drift og vedligeholdelse) og eftersalgssupport (reservedelstilførsel af nøglekomponenter, fjerndiagnose) for at hjælpe kunder med at opnå masseproduktion af SiC-substrater af høj kvalitet. Og de leverer procesopgraderingstjenester for løbende at forbedre krystaludbyttet og væksteffektiviteten.