Кремний карбидіне төзімді ұзын кристалды пеште өсіру, 6/8/12 дюймдік SiC құйма кристалын PVT әдісімен

Қысқаша сипаттама:

Кремний карбидіне төзімді өсу пеші (PVT әдісі, физикалық бу беру әдісі) - жоғары температуралы сублимация-қайта кристалдану принципі бойынша кремний карбиді (SiC) монокристаллын өсіруге арналған негізгі жабдық. Технология SiC шикізатын 2000 ~ 2500℃ жоғары температурада сублимациялау үшін кедергі қыздыруды (графит қыздыру корпусы) пайдаланады және жоғары сапалы SiC монокристаллын (4H/6H-SiC) қалыптастыру үшін төмен температура аймағында (тұқым кристалы) қайта кристалданады. PVT әдісі - 6 дюйм және одан төмен SiC субстраттарын жаппай өндірудің негізгі процесі, ол қуатты жартылай өткізгіштерді (мысалы, MOSFET, SBD) және радиожиілік құрылғыларын (GaN-on-SiC) дайындауда кеңінен қолданылады.

Бізге электрондық пошта жіберіңіз

Ерекше өзгешеліктері

Жұмыс принципі:

1. Шикізатты тиеу: графит тигельінің түбіне (жоғары температура аймағы) орналастырылған жоғары тазалықтағы SiC ұнтағы (немесе блок).

2. Вакуумдық/инертті орта: пеш камерасын вакууммен тазалаңыз (<10⁻³ мбар) немесе инертті газды (Ar) өткізіңіз.

3. Жоғары температурада сублимация: 2000 ~ 2500℃ дейін қыздыруға төзімділік, SiC Si, Si₂C, SiC₂ және басқа газ фазасының компоненттеріне ыдырау.

4. Газ фазасының берілуі: температура градиенті газ фазасы материалының диффузиясын төмен температуралы аймаққа (тұқым ұшына) бағыттайды.

5. Кристаллдың өсуі: Газ фазасы Тұқым кристалының бетінде қайта кристалданады және С немесе А осі бойымен бағытта өседі.

Негізгі параметрлер:

1. Температура градиенті: 20~50℃/см (өсу жылдамдығы мен ақау тығыздығын бақылау).

2. Қысым: 1~100 мбар (қоспаның енуін азайту үшін төмен қысым).

3. Өсу жылдамдығы: 0,1 ~ 1 мм/сағ (кристалл сапасы мен өндіріс тиімділігіне әсер етеді).

Негізгі ерекшеліктері:

(1) Кристалл сапасы
Ақау тығыздығы төмен: микротүтікшелердің тығыздығы <1 см⁻², дислокация тығыздығы 10³~10⁴ см⁻² (тұқымды оңтайландыру және процесті бақылау арқылы).

Поликристалды типті басқару: 4H-SiC (негізгі ағым), 6H-SiC, 4H-SiC үлесі > 90% өсе алады (температура градиентін және газ фазасының стехиометриялық қатынасын дәл бақылау қажет).

(2) Жабдықтың өнімділігі
Жоғары температура тұрақтылығы: графит қыздыру корпусының температурасы > 2500℃, пеш корпусы көп қабатты оқшаулау дизайнын қолданады (мысалы, графит киіз + сумен салқындатылатын қабық).

Біркелкілікті бақылау: ±5 ° C осьтік/радиалды температура ауытқулары кристалл диаметрінің консистенциясын қамтамасыз етеді (6 дюймдік субстрат қалыңдығының ауытқуы <5%).

Автоматтандыру дәрежесі: Интеграцияланған PLC басқару жүйесі, температураны, қысымды және өсу қарқынын нақты уақыт режимінде бақылау.

(3) Технологиялық артықшылықтар
Материалды жоғары пайдалану: шикізатты конверсиялау деңгейі >70% (CVD әдісінен жақсырақ).

Үлкен өлшемді үйлесімділік: 6 дюймдік жаппай өндіріске қол жеткізілді, 8 дюймдікі әзірлеу сатысында.

(4) Энергия тұтыну және құны
Бір пештің энергия тұтынуы 300-800 кВт·сағ құрайды, бұл SiC негізінің өндіріс құнының 40%-60%-ын құрайды.

Жабдыққа салынған инвестиция жоғары (бір данасына 1,5 млн 3 млн), бірақ бірлік субстратының құны CVD әдісіне қарағанда төмен.

Негізгі қолданбалар:

1. Қуатты электроника: электр көлігінің инверторы мен фотоэлектрлік инверторына арналған SiC MOSFET негізі.

2. РФ құрылғылары: 5G базалық станциясы GaN-on-SiC эпитаксиалды субстраты (негізінен 4H-SiC).

3. Экстремалды орта құрылғылары: аэроғарыштық және ядролық энергетикалық жабдықтарға арналған жоғары температура және жоғары қысым сенсорлары.

Техникалық параметрлер:

Техникалық сипаттама	Мәліметтер
Өлшемдері (Ұзындығы × Ені × Биіктігі)	2500 × 2400 × 3456 мм немесе теңшеңіз
Тигель диаметрі	900 мм
Вакуумдық қысымның ең жоғары шегі	6 × 10⁻⁴ Па (1,5 сағат вакуумнан кейін)
Ағып кету жылдамдығы	≤5 Па/12 сағ (пісіру)
Айналмалы біліктің диаметрі	50 мм
Айналу жылдамдығы	0,5–5 айн/мин
Қыздыру әдісі	Электрлік кедергімен қыздыру
Пештің максималды температурасы	2500°C
Жылыту қуаты	40 кВт × 2 × 20 кВт
Температураны өлшеу	Екі түсті инфрақызыл пирометр
Температура диапазоны	900–3000°C
Температура дәлдігі	±1°C
Қысым диапазоны	1–700 мбар
Қысымды бақылау дәлдігі	1–10 мбар: ±0,5% FS; 10–100 мбар: ±0,5% FS; 100–700 мбар: ±0,5% FS
Операция түрі	Төменгі жүктеу, қолмен/автоматты қауіпсіздік опциялары
Қосымша мүмкіндіктер	Қос температураны өлшеу, бірнеше қыздыру аймақтары

XKH қызметтері:

XKH компаниясы SiC PVT пешінің барлық технологиялық қызметін ұсынады, соның ішінде жабдықты теңшеу (жылу өрісін жобалау, автоматты басқару), процесті әзірлеу (кристалл пішінін бақылау, ақауларды оңтайландыру), техникалық оқыту (пайдалану және техникалық қызмет көрсету) және сатудан кейінгі қолдау (графит бөлшектерін ауыстыру, жылу өрісін калибрлеу), бұл тұтынушыларға жоғары сапалы sic кристалды масса өндірісіне қол жеткізуге көмектеседі. Біз сондай-ақ кристалдың өнімділігі мен өсу тиімділігін үздіксіз жақсарту үшін процесті жаңарту қызметтерін ұсынамыз, әдеттегі жеткізу мерзімі 3-6 ай.