Dolgokristalna peč za odpornost silicijevega karbida, ki raste v 6/8/12-palčni kristalni ingoti SiC, metoda PVT

Gojenje dolgih kristalov silicijevega karbida v peči za odpornost proti silicijevemu karbidu, metoda PVT, 6/8/12-palčni kristal SiC ingotov

Kratek opis:

Peč za odpornost na rast silicijevega karbida (PVT metoda, metoda fizičnega prenosa pare) je ključna oprema za rast monokristalov silicijevega karbida (SiC) po principu visokotemperaturne sublimacije in rekristalizacije. Tehnologija uporablja uporovno segrevanje (grafitno grelno telo) za sublimacijo surovine SiC pri visoki temperaturi 2000~2500 ℃ in rekristalizacijo v nizkotemperaturnem območju (kalni kristal), da se tvori visokokakovosten monokristal SiC (4H/6H-SiC). PVT metoda je glavni postopek za množično proizvodnjo substratov SiC velikosti 6 palcev in manj, ki se pogosto uporablja pri pripravi substratov močnostnih polprevodnikov (kot so MOSFET-i, SBD) in radiofrekvenčnih naprav (GaN-na-SiC).

Pošljite nam e-pošto

Značilnosti

Načelo delovanja:

1. Nalaganje surovine: visoko čist SiC prah (ali blok), nameščen na dnu grafitnega lončka (območje visoke temperature).

2. Vakuum/inertno okolje: vakuumirajte komoro peči (<10⁻³ mbar) ali spustite inertni plin (Ar).

3. Sublimacija pri visokih temperaturah: uporovno segrevanje na 2000~2500 ℃, razgradnja SiC v Si, Si₂C, SiC₂ in druge plinskofazne komponente.

4. Prenos plinske faze: temperaturni gradient poganja difuzijo plinskofaznega materiala v območje nizke temperature (konec semena).

5. Rast kristalov: Plinska faza se rekristalizira na površini semenskega kristala in raste v smeri vzdolž osi C ali osi A.

Ključni parametri:

1. Temperaturni gradient: 20~50℃/cm (kontrolna hitrost rasti in gostota napak).

2. Tlak: 1~100 mbar (nizek tlak za zmanjšanje vnosa nečistoč).

3. Stopnja rasti: 0,1~1 mm/h (vpliva na kakovost kristalov in učinkovitost proizvodnje).

Glavne značilnosti:

(1) Kristalna kakovost
Nizka gostota napak: gostota mikrotubulov <1 cm⁻², gostota dislokacij 10³~10⁴ cm⁻² (z optimizacijo semen in nadzorom procesa).

Nadzor polikristalnega tipa: lahko goji 4H-SiC (glavni tok), 6H-SiC, delež 4H-SiC > 90 % (potreben je natančen nadzor temperaturnega gradienta in stehiometričnega razmerja plinske faze).

(2) Zmogljivost opreme
Visoka temperaturna stabilnost: temperatura grafitnega grelnega telesa > 2500 ℃, ohišje peči ima večplastno izolacijo (npr. grafitni filc + vodno hlajeni plašč).

Nadzor enakomernosti: Aksialna/radialna temperaturna nihanja ±5 °C zagotavljajo doslednost premera kristala (odstopanje debeline substrata 6 palcev <5 %).

Stopnja avtomatizacije: Integriran PLC krmilni sistem, spremljanje temperature, tlaka in stopnje rasti v realnem času.

(3) Tehnološke prednosti
Visoka izkoriščenost materiala: stopnja pretvorbe surovine > 70 % (boljše kot pri metodi CVD).

Združljivost velikih velikosti: dosežena je bila množična proizvodnja 6-palčnih modelov, 8-palčni model je v fazi razvoja.

(4) Poraba energije in stroški
Poraba energije ene same peči je 300~800 kW·h, kar predstavlja 40%~60% proizvodnih stroškov SiC substrata.

Naložba v opremo je visoka (1,5 milijona 3 milijone na enoto), vendar so stroški substrata na enoto nižji kot pri metodi CVD.

Osnovne aplikacije:

1. Močnostna elektronika: SiC MOSFET substrat za razsmernik za električna vozila in fotovoltaični razsmernik.

2. Radiofrekvenčne naprave: epitaksialni substrat GaN na SiC za bazne postaje 5G (predvsem 4H-SiC).

3. Naprave za ekstremne okoljske razmere: senzorji visoke temperature in visokega tlaka za vesoljsko in jedrsko energetsko opremo.

Tehnični parametri:

Specifikacija	Podrobnosti
Dimenzije (D × Š × V)	2500 × 2400 × 3456 mm ali prilagodite
Premer lončka	900 mm
Končni vakuumski tlak	6 × 10⁻⁴ Pa (po 1,5 urah vakuuma)
Stopnja puščanja	≤5 Pa/12h (izsušitev)
Premer vrtljive gredi	50 mm
Hitrost vrtenja	0,5–5 vrt/min
Metoda ogrevanja	Električno uporovno ogrevanje
Najvišja temperatura peči	2500 °C
Ogrevalna moč	40 kW × 2 × 20 kW
Merjenje temperature	Dvobarvni infrardeči pirometer
Temperaturno območje	900–3000 °C
Natančnost temperature	±1 °C
Območje tlaka	1–700 mbar
Natančnost nadzora tlaka	1–10 mbar: ±0,5 % celotnega obsega; 10–100 mbar: ±0,5 % celotnega obsega; 100–700 mbar: ±0,5 % celotnega obsega
Vrsta operacije	Spodnje polnjenje, ročne/samodejne varnostne možnosti
Izbirne funkcije	Dvojno merjenje temperature, več ogrevalnih con

Storitve XKH:

XKH nudi celotno procesno storitev za peči SiC PVT, vključno s prilagoditvijo opreme (zasnova toplotnega polja, avtomatsko krmiljenje), razvojem procesov (nadzor oblike kristalov, optimizacija napak), tehničnim usposabljanjem (delovanje in vzdrževanje) in poprodajno podporo (zamenjava grafitnih delov, kalibracija toplotnega polja), da bi strankam pomagali doseči visokokakovostno masovno proizvodnjo kristalov Sic. Nudimo tudi storitve nadgradnje procesov za nenehno izboljševanje izkoristka kristalov in učinkovitosti rasti, s tipičnim dobavnim rokom 3–6 mesecev.