Silisiumkarbidmotstand langkrystallovn dyrking av 6/8/12 tommer SiC-krystall PVT-metode

Silisiumkarbidmotstand langkrystallovn dyrking 6/8/12 tommer tommers SiC ingot krystall PVT-metode Utvalgt bilde

Kort beskrivelse:

Silisiumkarbid-motstandsvekstovn (PVT-metoden, fysisk dampoverføringsmetode) er et nøkkelutstyr for vekst av silisiumkarbid (SiC) enkeltkrystall ved hjelp av høytemperatur sublimerings-omkrystalliseringsprinsippet. Teknologien bruker motstandsoppvarming (grafittvarmelegeme) for å sublimere SiC-råmaterialet ved en høy temperatur på 2000~2500 ℃, og omkrystallisere i lavtemperaturområdet (frøkrystall) for å danne en høykvalitets SiC enkeltkrystall (4H/6H-SiC). PVT-metoden er den vanlige prosessen for masseproduksjon av SiC-substrater på 6 tommer og mindre, som er mye brukt i substratforberedelse av krafthalvledere (som MOSFET-er, SBD) og radiofrekvensenheter (GaN-på-SiC).

Send e-post til oss

Funksjoner

Arbeidsprinsipp:

1. Påfylling av råmateriale: Høyrent SiC-pulver (eller -blokk) plassert i bunnen av grafittdigelen (høytemperatursone).

2. Vakuum/inert miljø: støvsug ovnskammeret (<10⁻³ mbar) eller send inert gass (Ar).

3. Høytemperatursublimering: motstandsoppvarming til 2000~2500 ℃, SiC-dekomponering til Si, Si₂C, SiC₂ og andre gassfasekomponenter.

4. Gassfaseoverføring: Temperaturgradienten driver diffusjonen av gassfasematerialet til lavtemperaturområdet (frøenden).

5. Krystallvekst: Gassfasen omkrystalliserer på overflaten av frøkrystallen og vokser i en retningsbestemt retning langs C-aksen eller A-aksen.

Viktige parametere:

1. Temperaturgradient: 20~50 ℃/cm (kontrollveksthastighet og defekttetthet).

2. Trykk: 1~100 mbar (lavt trykk for å redusere innlemmelse av urenheter).

3. Veksthastighet: 0,1~1 mm/t (påvirker krystallkvalitet og produksjonseffektivitet).

Hovedfunksjoner:

(1) Krystallkvalitet
Lav defekttetthet: mikrotubulitettetthet <1 cm⁻², dislokasjonstetthet 10³~10⁴ cm⁻² (gjennom frøoptimalisering og prosesskontroll).

Polykrystallinsk typekontroll: kan dyrke 4H-SiC (mainstream), 6H-SiC, 4H-SiC-andel >90% (må kontrollere temperaturgradienten og det støkiometriske forholdet mellom gassfasen nøyaktig).

(2) Utstyrets ytelse
Høy temperaturstabilitet: grafittvarmelegemets temperatur >2500 ℃, ovnshuset bruker flerlags isolasjonsdesign (som grafittfilt + vannkjølt kappe).

Jevnhetskontroll: Aksiale/radiale temperatursvingninger på ±5 °C sikrer konsistens i krystalldiameteren (avvik på 6 tommer i substrattykkelse <5 %).

Automatiseringsgrad: Integrert PLS-kontrollsystem, sanntidsovervåking av temperatur, trykk og veksthastighet.

(3) Teknologiske fordeler
Høy materialutnyttelse: råmaterialekonverteringsgrad >70 % (bedre enn CVD-metoden).

Kompatibilitet med stor størrelse: 6-tommers masseproduksjon er oppnådd, 8-tommers er i utviklingsfasen.

(4) Energiforbruk og -kostnader
Energiforbruket til en enkelt ovn er 300–800 kW·t, som utgjør 40–60 % av produksjonskostnadene for SiC-substrat.

Utstyrsinvesteringen er høy (1,5 millioner dollar per enhet), men substratkostnaden per enhet er lavere enn med CVD-metoden.

Kjerneapplikasjoner:

1. Kraftelektronikk: SiC MOSFET-substrat for inverter for elektriske kjøretøy og solcelledrevne invertere.

2. RF-enheter: 5G-basestasjon GaN-på-SiC epitaksialt substrat (hovedsakelig 4H-SiC).

3. Ekstreme miljøenheter: høytemperatur- og høytrykkssensorer for luftfarts- og kjernekraftutstyr.

Tekniske parametere:

Spesifikasjon	Detaljer
Mål (L × B × H)	2500 × 2400 × 3456 mm eller tilpass
Digeldiameter	900 mm
Ultimat vakuumtrykk	6 × 10⁻⁴ Pa (etter 1,5 timer med vakuum)
Lekkasjerate	≤5 Pa/12t (utbaking)
Rotasjonsakseldiameter	50 mm
Rotasjonshastighet	0,5–5 o/min
Oppvarmingsmetode	Elektrisk motstandsoppvarming
Maksimal ovnstemperatur	2500°C
Oppvarmingskraft	40 kW × 2 × 20 kW
Temperaturmåling	Tofarget infrarødt pyrometer
Temperaturområde	900–3000 °C
Temperaturnøyaktighet	±1°C
Trykkområde	1–700 mbar
Trykkkontrollens nøyaktighet	1–10 mbar: ±0,5 % FS; 10–100 mbar: ±0,5 % av trykk; 100–700 mbar: ±0,5 % av trykk
Operasjontype	Bunnlasting, manuelle/automatiske sikkerhetsalternativer
Valgfrie funksjoner	Dobbel temperaturmåling, flere varmesoner

XKH-tjenester:

XKH tilbyr hele prosesstjenesten for SiC PVT-ovner, inkludert tilpasning av utstyr (design av termisk felt, automatisk kontroll), prosessutvikling (kontroll av krystallform, defektoptimalisering), teknisk opplæring (drift og vedlikehold) og ettersalgsstøtte (utskifting av grafittdeler, kalibrering av termisk felt) for å hjelpe kunder med å oppnå masseproduksjon av sicilianske krystaller av høy kvalitet. Vi tilbyr også prosessoppgraderingstjenester for kontinuerlig å forbedre krystallutbyttet og veksteffektiviteten, med en typisk ledetid på 3–6 måneder.