Ränikarbiidi vastupidavusega pika kristalliahju kasvatamine 6/8/12 tollise SiC valuploki kristalli PVT meetod

Ränikarbiidi vastupidavusega pikk kristalliahi, kasvav 6/8/12-tolline SiC valuploki kristall PVT meetod Esiletõstetud pilt

Lühikirjeldus:

Ränikarbiidi vastupidavuse kasvuahi (PVT-meetod, füüsikaline auruülekande meetod) on ränikarbiidi (SiC) monokristallide kasvatamise võtmeseade kõrgtemperatuurse sublimatsiooni-rekristallimise põhimõttel. Tehnoloogias kasutatakse takistuskuumutamist (grafiidist kuumutuskeha), et sublimeerida ränikarbiidi toorainet kõrgel temperatuuril 2000–2500 ℃ ja rekristalliseerida madalal temperatuuril (seemnekristall), et moodustada kvaliteetne SiC monokristall (4H/6H-SiC). PVT-meetod on 6-tolliste ja väiksemate SiC-substraatide masstootmise põhiprotsess, mida kasutatakse laialdaselt võimsuspooljuhtide (nagu MOSFET-id, SBD) ja raadiosagedusseadmete (GaN-on-SiC) substraadi ettevalmistamisel.

Saada meile e-kiri

Toote üksikasjad

Tootesildid

Tööpõhimõte:

1. Tooraine laadimine: kõrge puhtusastmega SiC pulber (või plokk), mis asetatakse grafiittiigli põhja (kõrge temperatuuriga tsoon).

2. Vaakum/inertne keskkond: vaakum ahjukamber (<10⁻³ mbar) või lase läbi inertgaas (Ar).

3. Kõrgtemperatuuriline sublimatsioon: takistuskuumutamine temperatuurini 2000–2500 ℃, SiC lagunemine Si, Si₂C, SiC₂ ja muudeks gaasifaasi komponentideks.

4. Gaasifaasi ülekanne: temperatuurigradient juhib gaasifaasi materjali difusiooni madala temperatuuriga piirkonda (seemne lõpp).

5. Kristallide kasv: Gaasiline faas rekristalliseerub Seemnekristalli pinnal ja kasvab sihis piki C- või A-telge.

Peamised parameetrid:

1. Temperatuurigradient: 20 ~ 50 ℃/cm (kontrolli kasvukiirust ja defektide tihedust).

2. Rõhk: 1 ~ 100 mbar (madal rõhk lisandite lisamise vähendamiseks).

3. Kasvukiirus: 0,1 ~ 1 mm/h (mõjutab kristallide kvaliteeti ja tootmise efektiivsust).

Peamised omadused:

(1) Kristalli kvaliteet
Madal defektide tihedus: mikrotuubulite tihedus <1 cm⁻², dislokatsiooni tihedus 10³~10⁴ cm⁻² (seemne optimeerimise ja protsessi juhtimise kaudu).

Polükristallilise tüübi kontroll: võib kasvatada 4H-SiC (peavool), 6H-SiC, 4H-SiC osakaalu >90% (vajadus temperatuurigradienti ja gaasifaasi stöhhiomeetrilise suhte täpseks reguleerimiseks).

(2) Seadmete jõudlus
Kõrge temperatuuri stabiilsus: grafiitküttekeha temperatuur> 2500 ℃, ahju korpus võtab vastu mitmekihilise isolatsioonikujunduse (nt grafiitvilt + vesijahutusega ümbris).

Ühtsuse kontroll: aksiaalsed/radiaalsed temperatuurikõikumised ±5 °C tagavad kristalli läbimõõdu konsistentsi (6-tollise substraadi paksuse hälve <5%).

Automatiseerituse aste: integreeritud PLC juhtimissüsteem, temperatuuri, rõhu ja kasvukiiruse reaalajas jälgimine.

(3) Tehnoloogilised eelised
Suur materjalikasutus: tooraine konversioonimäär >70% (parem kui CVD meetod).

Suurte suuruste ühilduvus: 6-tolline masstootmine on saavutatud, 8-tolline on arendusjärgus.

(4) Energiatarbimine ja maksumus
Ühe ahju energiatarve on 300–800 kW · h, mis moodustab 40–60% SiC substraadi tootmiskuludest.

Seadmetesse investeerimine on suur (1,5 miljonit 3 miljonit ühiku kohta), kuid substraadi ühiku maksumus on madalam kui CVD meetodil.

Põhirakendused:

1. Jõuelektroonika: SiC MOSFET substraat elektrisõidukite inverteri ja fotogalvaanilise inverteri jaoks.

2. Rf-seadmed: 5G tugijaama GaN-on-SiC epitaksiaalne substraat (peamiselt 4H-SiC).

3. Ekstreemse keskkonna seadmed: kõrge temperatuuri ja kõrgsurve andurid kosmose- ja tuumaenergia seadmete jaoks.

Tehnilised parameetrid:

Spetsifikatsioon	Üksikasjad
Mõõtmed (P × L × K)	2500 × 2400 × 3456 mm või kohandage
Tiigli läbimõõt	900 mm
Ülim vaakumrõhk	6 × 10⁻⁴ Pa (pärast 1,5 tundi vaakumit)
Lekke määr	≤5 Pa/12h (küpsetusaeg)
Pöörlemisvõlli läbimõõt	50 mm
Pöörlemiskiirus	0,5-5 pööret minutis
Küttemeetod	Elektriline takistusküte
Maksimaalne ahju temperatuur	2500°C
Küttevõimsus	40 kW × 2 × 20 kW
Temperatuuri mõõtmine	Kahevärviline infrapunapüromeeter
Temperatuurivahemik	900-3000°C
Temperatuuri täpsus	±1°C
Rõhuvahemik	1–700 mbar
Rõhu reguleerimise täpsus	1–10 mbar: ±0,5% FS; 10–100 mbar: ±0,5% FS; 100–700 mbar: ±0,5% FS
Operatsiooni tüüp	Altlaadimine, käsitsi/automaatsed ohutusvalikud
Valikulised funktsioonid	Topelt temperatuuri mõõtmine, mitu küttetsooni

XKH teenused:

XKH pakub kogu SiC PVT ahju protsessiteenust, sealhulgas seadmete kohandamist (soojusvälja projekteerimine, automaatjuhtimine), protsesside arendust (kristalli kuju juhtimine, defektide optimeerimine), tehnilist koolitust (kasutus ja hooldus) ja müügijärgset tuge (grafiidiosade vahetus, soojusvälja kalibreerimine), et aidata klientidel saavutada kvaliteetset sic-kristallide masstootmist. Pakume ka protsesside uuendamise teenuseid, et pidevalt parandada kristallide saagist ja kasvu efektiivsust, tüüpilise teostusajaga 3–6 kuud.