Silīcija karbīda pretestības garā kristāla krāsns audzēšanas 6/8/12 collu SiC stieņa kristāla PVT metode

Silīcija karbīda pretestības garā kristāla krāsns audzēšanai 6/8/12 collu collu SiC stieņa kristāla PVT metode Piedāvātais attēls

Īss apraksts:

Silīcija karbīda pretestības augšanas krāsns (PVT metode, fizikālās tvaika pārneses metode) ir galvenā iekārta silīcija karbīda (SiC) monokristāla audzēšanai, izmantojot augstas temperatūras sublimācijas-rekristalizācijas principu. Tehnoloģija izmanto pretestības sildīšanu (grafīta sildīšanas korpusu), lai sublimētu SiC izejvielu augstā temperatūrā 2000–2500 ℃ un rekristalizētu zemā temperatūrā (sēklas kristāls), veidojot augstas kvalitātes SiC monokristālu (4H/6H-SiC). PVT metode ir galvenais process 6 collu un mazāku SiC substrātu masveida ražošanai, ko plaši izmanto jaudas pusvadītāju (piemēram, MOSFET, SBD) un radiofrekvenču ierīču (GaN uz SiC) substrātu sagatavošanā.

Sūtiet mums e-pastu

Funkcijas

Darbības princips:

1. Izejvielu iekraušana: augstas tīrības pakāpes SiC pulveris (vai bloks) tiek ievietots grafīta tīģeļa apakšā (augstas temperatūras zonā).

2. Vakuums/inertā vide: vakuumējiet krāsns kameru (<10⁻³ mbar) vai izlaidiet inertu gāzi (Ar).

3. Augstas temperatūras sublimācija: pretestības karsēšana līdz 2000–2500 ℃, SiC sadalīšanās Si, Si₂C, SiC₂ un citās gāzes fāzes sastāvdaļās.

4. Gāzes fāzes pārnešana: temperatūras gradients veicina gāzes fāzes materiāla difūziju uz zemas temperatūras reģionu (sēklas galu).

5. Kristāla augšana: Gāzes fāze pārkristalizējas uz sēklas kristāla virsmas un aug noteiktā virzienā pa C asi vai A asi.

Galvenie parametri:

1. Temperatūras gradients: 20–50 ℃/cm (kontrolējiet augšanas ātrumu un defektu blīvumu).

2. Spiediens: 1–100 mbar (zems spiediens, lai samazinātu piemaisījumu iekļaušanu).

3. Augšanas ātrums: 0,1–1 mm/h (ietekmē kristāla kvalitāti un ražošanas efektivitāti).

Galvenās iezīmes:

(1) Kristāla kvalitāte
Zems defektu blīvums: mikrotubulu blīvums <1 cm⁻², dislokācijas blīvums 10³~10⁴ cm⁻² (pateicoties sēklu optimizācijai un procesa kontrolei).

Polikristāliskā tipa kontrole: var audzēt 4H-SiC (galvenā plūsma), 6H-SiC, 4H-SiC proporciju >90% (nepieciešama precīza temperatūras gradienta un gāzes fāzes stehiometriskās attiecības kontrole).

(2) Iekārtu veiktspēja
Augstas temperatūras stabilitāte: grafīta sildīšanas ķermeņa temperatūra > 2500 ℃, krāsns korpuss izmanto daudzslāņu izolācijas konstrukciju (piemēram, grafīta filcu + ūdens dzesēšanas apvalku).

Vienveidības kontrole: Aksiālās/radiālās temperatūras svārstības ±5 °C apmērā nodrošina kristāla diametra vienmērīgumu (6 collu substrāta biezuma novirze <5%).

Automatizācijas pakāpe: integrēta PLC vadības sistēma, temperatūras, spiediena un augšanas ātruma uzraudzība reāllaikā.

(3) Tehnoloģiskās priekšrocības
Augsta materiālu izmantošanas pakāpe: izejvielu konversijas līmenis > 70% (labāk nekā CVD metode).

Liela izmēru saderība: ir sasniegta 6 collu masveida ražošana, 8 collu modelis ir izstrādes stadijā.

(4) Enerģijas patēriņš un izmaksas
Vienas krāsns enerģijas patēriņš ir 300–800 kW·h, kas veido 40–60 % no SiC substrāta ražošanas izmaksām.

Iekārtu investīcijas ir augstas (1,5 miljoni 3 miljoni uz vienību), bet substrāta vienības izmaksas ir zemākas nekā CVD metodē.

Galvenās lietojumprogrammas:

1. Jaudas elektronika: SiC MOSFET substrāts elektrotransportlīdzekļu invertoram un fotoelektriskajam invertoram.

2. Radiofrekvences ierīces: 5G bāzes stacijas GaN-on-SiC epitaksiālais substrāts (galvenokārt 4H-SiC).

3. Ekstrēmas vides ierīces: augstas temperatūras un augsta spiediena sensori kosmosa un kodolenerģijas iekārtām.

Tehniskie parametri:

Specifikācija	Sīkāka informācija
Izmēri (G × P × A)	2500 × 2400 × 3456 mm vai pielāgojams
Tīģeļa diametrs	900 mm
Galīgais vakuuma spiediens	6 × 10⁻⁴ Pa (pēc 1,5 h vakuuma)
Noplūdes ātrums	≤5 Pa/12h (izcepšana)
Rotācijas vārpstas diametrs	50 mm
Rotācijas ātrums	0,5–5 apgr./min
Apkures metode	Elektriskā pretestības sildīšana
Maksimālā krāsns temperatūra	2500°C
Apkures jauda	40 kW × 2 × 20 kW
Temperatūras mērīšana	Divkrāsu infrasarkanais pirometrs
Temperatūras diapazons	900–3000 °C
Temperatūras precizitāte	±1°C
Spiediena diapazons	1–700 milibāri
Spiediena kontroles precizitāte	1–10 mbar: ±0,5 % no pilnas slodzes; 10–100 mbar: ±0,5 % no pilnas slodzes; 100–700 mbar: ±0,5 % no pilnās slodzes
Darbības veids	Apakšējā ielāde, manuālas/automātiskas drošības iespējas
Papildu funkcijas	Divkārša temperatūras mērīšana, vairākas sildīšanas zonas

XKH pakalpojumi:

XKH nodrošina pilnu SiC PVT krāsns procesa pakalpojumu klāstu, tostarp iekārtu pielāgošanu (termiskā lauka projektēšanu, automātisko vadību), procesa izstrādi (kristāla formas kontroli, defektu optimizāciju), tehnisko apmācību (ekspluatāciju un apkopi) un pēcpārdošanas atbalstu (grafīta detaļu nomaiņu, termiskā lauka kalibrēšanu), lai palīdzētu klientiem sasniegt augstas kvalitātes SIC kristālu masveida ražošanu. Mēs piedāvājam arī procesa modernizācijas pakalpojumus, lai nepārtraukti uzlabotu kristālu ražu un augšanas efektivitāti, ar tipisku izpildes laiku 3–6 mēneši.