Siliciumcarbid modstand lang krystal ovn dyrkning 6/8/12 tommer tomme SiC ingot krystal PVT metode

Siliciumcarbid-modstandslang krystalovn, der dyrker 6/8/12 tommer SiC-ingotkrystal PVT-metoden, fremhævet billede

Kort beskrivelse:

Siliciumcarbid-modstandsvækstovn (PVT-metode, fysisk dampoverføringsmetode) er et nøgleudstyr til vækst af siliciumcarbid (SiC) enkeltkrystal ved hjælp af højtemperatur-sublimerings-omkrystallisationsprincippet. Teknologien bruger modstandsopvarmning (grafitopvarmningslegeme) til at sublimere SiC-råmaterialet ved en høj temperatur på 2000~2500 ℃ og omkrystallisere i lavtemperaturområdet (frøkrystal) for at danne en SiC-enkeltkrystal af høj kvalitet (4H/6H-SiC). PVT-metoden er den almindelige proces til masseproduktion af SiC-substrater på 6 tommer og derunder, som er meget anvendt i substratforberedelse af effekthalvledere (såsom MOSFET'er, SBD) og radiofrekvensenheder (GaN-on-SiC).

Send e-mail til os

Funktioner

Arbejdsprincip:

1. Påfyldning af råmateriale: SiC-pulver (eller -blok) af høj renhed placeret i bunden af grafitdiglen (højtemperaturzone).

2. Vakuum/inert miljø: Vakuumér ovnkammeret (<10⁻³ mbar) eller lad inert gas (Ar) passere.

3. Sublimering ved høj temperatur: Modstandsopvarmning til 2000~2500 ℃, SiC-nedbrydning til Si, Si₂C, SiC₂ og andre gasfasekomponenter.

4. Gasfasetransmission: Temperaturgradienten driver diffusionen af gasfasematerialet til lavtemperaturområdet (frøenden).

5. Krystalvækst: Gasfasen omkrystalliserer på overfladen af kimkrystallen og vokser i en retningsbestemt retning langs C-aksen eller A-aksen.

Nøgleparametre:

1. Temperaturgradient: 20~50 ℃/cm (kontrol af væksthastighed og defektdensitet).

2. Tryk: 1~100 mbar (lavt tryk for at reducere inkorporering af urenheder).

3. Væksthastighed: 0,1~1 mm/t (påvirker krystalkvaliteten og produktionseffektiviteten).

Hovedtræk:

(1) Krystalkvalitet
Lav defektdensitet: mikrotubuli-densitet <1 cm⁻², dislokationsdensitet 10³~10⁴ cm⁻² (gennem frøoptimering og proceskontrol).

Polykrystallinsk typekontrol: kan dyrke 4H-SiC (mainstream), 6H-SiC, 4H-SiC-andel >90% (skal kontrollere temperaturgradienten og gasfasens støkiometriske forhold nøjagtigt).

(2) Udstyrets ydeevne
Høj temperaturstabilitet: grafitvarmelegemets temperatur >2500 ℃, ovnlegemet anvender flerlagsisoleringsdesign (såsom grafitfilt + vandkølet kappe).

Ensartethedskontrol: Aksiale/radiale temperaturudsving på ±5 °C sikrer ensartethed i krystaldiameteren (afvigelse på 15 cm substrattykkelse <5%).

Automatiseringsgrad: Integreret PLC-styringssystem, realtidsovervågning af temperatur, tryk og væksthastighed.

(3) Teknologiske fordele
Høj materialeudnyttelse: råmaterialekonverteringsgrad >70% (bedre end CVD-metoden).

Kompatibilitet med store størrelser: Masseproduktion på 6 tommer er opnået, mens 8 tommer er i udviklingsfasen.

(4) Energiforbrug og omkostninger
Energiforbruget for en enkelt ovn er 300~800 kW·t, hvilket tegner sig for 40%~60% af produktionsomkostningerne for SiC-substrat.

Udstyrsinvesteringen er høj (1,5 millioner pund pr. enhed), men substratomkostningerne per enhed er lavere end med CVD-metoden.

Kerneapplikationer:

1. Effektelektronik: SiC MOSFET-substrat til inverter til elektriske køretøjer og solcelledrevne invertere.

2. Rf-enheder: 5G-basestation GaN-på-SiC epitaksialt substrat (primært 4H-SiC).

3. Ekstreme miljøudstyr: højtemperatur- og højtrykssensorer til luftfarts- og atomkraftudstyr.

Tekniske parametre:

Specifikation	Detaljer
Dimensioner (L × B × H)	2500 × 2400 × 3456 mm eller tilpas
Digeldiameter	900 mm
Ultimativt vakuumtryk	6 × 10⁻⁴ Pa (efter 1,5 times vakuum)
Lækagehastighed	≤5 Pa/12t (udtørring)
Rotationsakseldiameter	50 mm
Rotationshastighed	0,5–5 omdr./min.
Opvarmningsmetode	Elektrisk modstandsopvarmning
Maksimal ovntemperatur	2500°C
Varmekraft	40 kW × 2 × 20 kW
Temperaturmåling	Tofarvet infrarødt pyrometer
Temperaturområde	900–3000°C
Temperaturnøjagtighed	±1°C
Trykområde	1–700 mbar
Trykreguleringsnøjagtighed	1–10 mbar: ±0,5 % FS; 10–100 mbar: ±0,5 % af trykfordelingen; 100–700 mbar: ±0,5 % FS
Operationstype	Bundpåfyldning, manuelle/automatiske sikkerhedsmuligheder
Valgfrie funktioner	Dobbelt temperaturmåling, flere varmezoner

XKH-tjenester:

XKH leverer hele processen for SiC PVT-ovne, herunder tilpasning af udstyr (design af termisk felt, automatisk styring), procesudvikling (kontrol af krystalform, defektoptimering), teknisk træning (drift og vedligeholdelse) og eftersalgssupport (udskiftning af grafitdele, kalibrering af termisk felt) for at hjælpe kunder med at opnå masseproduktion af sicilianske krystaller af høj kvalitet. Vi tilbyder også procesopgraderingstjenester for løbende at forbedre krystaludbyttet og væksteffektiviteten med en typisk leveringstid på 3-6 måneder.