4-tommers 6-tommers 8-tommers SiC-krystallvekstovn for CVD-prosess
Arbeidsprinsipp
Kjerneprinsippet i vårt CVD-system involverer termisk dekomponering av silisiumholdige (f.eks. SiH4) og karbonholdige (f.eks. C3H8) forløpergasser ved høye temperaturer (vanligvis 1500–2000 °C), og avsetning av SiC-enkeltkrystaller på substrater gjennom kjemiske reaksjoner i gassfase. Denne teknologien er spesielt egnet for å produsere 4H/6H-SiC-enkeltkrystaller med høy renhet (>99,9995 %) og lav defekttetthet (<1000/cm²), som oppfyller strenge materialkrav for kraftelektronikk og RF-enheter. Gjennom presis kontroll av gasssammensetning, strømningshastighet og temperaturgradient muliggjør systemet nøyaktig regulering av krystallkonduktivitetstype (N/P-type) og resistivitet.
Systemtyper og tekniske parametere
| Systemtype | Temperaturområde | Viktige funksjoner | Bruksområder |
| Høytemperatur-CVD | 1500–2300 °C | Grafittinduksjonsoppvarming, ±5 °C temperaturjevnhet | Bulk SiC-krystallvekst |
| Varmfilament CVD | 800–1400 °C | Oppvarming av wolframfilament, avsetningshastighet på 10–50 μm/t | SiC tykk epitaksi |
| VPE CVD | 1200–1800 °C | Flersone temperaturkontroll, >80 % gassutnyttelse | Masseproduksjon av epiwafere |
| PECVD | 400–800 °C | Plasmaforsterket, avsetningshastighet på 1–10 μm/t | Lavtemperatur SiC tynne filmer |
Viktige tekniske egenskaper
1. Avansert temperaturkontrollsystem
Ovnen har et flersone resistivt varmesystem som kan opprettholde temperaturer på opptil 2300 °C med ±1 °C jevnhet over hele vekstkammeret. Denne presise termiske styringen oppnås gjennom:
12 uavhengig kontrollerte varmesoner.
Redundant termoelementovervåking (Type C W-Re).
Algoritmer for justering av termiske profiler i sanntid.
Vannkjølte kammervegger for kontroll av termisk gradient.
2. Gassleverings- og blandingsteknologi
Vårt proprietære gassdistribusjonssystem sikrer optimal blanding av forløpere og jevn levering:
Massestrømningskontrollere med ±0,05 sccm nøyaktighet.
Flerpunkts gassinjeksjonsmanifold.
In-situ gasssammensetningsovervåking (FTIR-spektroskopi).
Automatisk strømningskompensasjon under vekstsykluser.
3. Forbedring av krystallkvalitet
Systemet inneholder flere innovasjoner for å forbedre krystallkvaliteten:
Roterende substratholder (0–100 o/min programmerbar).
Avansert teknologi for kontroll av grensesjikt.
In-situ defektovervåkingssystem (UV-laserspredning).
Automatisk stresskompensasjon under vekst.
4. Prosessautomatisering og -kontroll
Helautomatisk oppskriftsutførelse.
Optimalisering av vekstparametere i sanntid med AI.
Fjernovervåking og diagnostikk.
Datalogging av over 1000 parametere (lagret i 5 år).
5. Sikkerhets- og pålitelighetsfunksjoner
Trippelredundant overtemperaturbeskyttelse.
Automatisk nødutrensingssystem.
Seismisk vurdert strukturell design.
98,5 % oppetidsgaranti.
6. Skalerbar arkitektur
Modulær design tillater kapasitetsoppgraderinger.
Kompatibel med waferstørrelser fra 100 mm til 200 mm.
Støtter både vertikale og horisontale konfigurasjoner.
Hurtigbytte av komponenter for vedlikehold.
7. Energieffektivitet
30 % lavere strømforbruk enn sammenlignbare systemer.
Varmegjenvinningssystemet fanger opp 60 % av spillvarmen.
Optimaliserte algoritmer for gassforbruk.
LEED-kompatible krav til anlegg.
8. Materialallsidighet
Dyrker alle større SiC-polytyper (4H, 6H, 3C).
Støtter både ledende og halvisolerende varianter.
Tilpasser seg ulike dopingordninger (N-type, P-type).
Kompatibel med alternative forløpere (f.eks. TMS, TES).
9. Vakuumsystemets ytelse
Basistrykk: <1×10⁻⁶ Torr
Lekkasjerate: <1×10⁻⁹ Torr·L/sek
Pumpehastighet: 5000 l/s (for SiH₄)
Automatisk trykkkontroll under vekstsykluser
Denne omfattende tekniske spesifikasjonen demonstrerer systemets evne til å produsere SiC-krystaller av forskningskvalitet og produksjonskvalitet med bransjeledende konsistens og utbytte. Kombinasjonen av presisjonskontroll, avansert overvåking og robust konstruksjon gjør dette CVD-systemet til det optimale valget for både FoU og volumproduksjon innen kraftelektronikk, RF-enheter og andre avanserte halvlederapplikasjoner.
Viktige fordeler
1. Krystallvekst av høy kvalitet
• Defekttetthet så lav som <1000/cm² (4H-SiC)
• Dopinguniformitet <5 % (6-tommers wafere)
• Krystallrenhet >99,9995 %
2. Produksjonskapasitet i stor størrelse
• Støtter wafervekst på opptil 8 tommer
• Diameteruniformitet >99 %
• Tykkelsesvariasjon <±2%
3. Presis prosesskontroll
• Temperaturkontrollnøyaktighet ±1 °C
• Nøyaktighet i gassstrømningskontrollen ±0,1 sccm
• Trykkkontrollnøyaktighet ±0,1 Torr
4. Energieffektivitet
• 30 % mer energieffektiv enn konvensjonelle metoder
• Veksthastighet opptil 50–200 μm/t
• Utstyrets oppetid >95 %
Viktige applikasjoner
1. Kraftelektroniske enheter
6-tommers 4H-SiC-substrater for 1200V+ MOSFET-er/dioder, noe som reduserer koblingstap med 50 %.
2. 5G-kommunikasjon
Halvisolerende SiC-substrater (resistivitet >10⁸Ω·cm) for basestasjons-PA-er, med innsettingstap <0,3 dB ved >10 GHz.
3. Nye energikjøretøy
SiC-strømmoduler i bilkvalitet forlenger rekkevidden til elbiler med 5–8 % og reduserer ladetiden med 30 %.
4. PV-omformere
Substrater med lav defekt øker konverteringseffektiviteten til over 99 %, samtidig som de reduserer systemstørrelsen med 40 %.
XKHs tjenester
1. Tilpasningstjenester
Skreddersydde 4–8-tommers CVD-systemer.
Støtter vekst av 4H/6H-N-typen, 4H/6H-SEMI-isolerende typen, etc.
2. Teknisk støtte
Omfattende opplæring i drifts- og prosessoptimalisering.
Teknisk respons døgnet rundt.
3. Nøkkelferdige løsninger
Komplette tjenester fra installasjon til prosessvalidering.
4. Materialforsyning
2–12 tommers SiC-substrater/epi-wafere tilgjengelig.
Støtter 4H/6H/3C polytyper.
Viktige differensierere inkluderer:
Krystallvekstkapasitet på opptil 8 tommer.
20 % raskere vekstrate enn gjennomsnittet i bransjen.
98 % systempålitelighet.
Komplett intelligent kontrollsystempakke.
