Piikarbidin vastustuskykyinen pitkä kideuuni, kasvaa 6/8/12 tuuman piikarbidin harkkokide PVT-menetelmä

Lyhyt kuvaus:

Piikarbidin vastustuskykyinen kasvuuuni (PVT-menetelmä, fyysinen höyrynsiirtomenetelmä) on keskeinen laite piikarbidin (SiC) yksikiteiden kasvattamiseen korkean lämpötilan sublimaatio-uudelleenkiteytysperiaatteella. Tekniikka käyttää vastuskuumennusta (grafiittikuumennuskappale) SiC-raaka-aineen sublimoimiseksi korkeassa lämpötilassa 2000–2500 ℃ ja uudelleenkiteyttämiseksi matalan lämpötilan alueella (siemenkiteessä) korkealaatuisen SiC-yksikiteen (4H/6H-SiC) muodostamiseksi. PVT-menetelmä on valtavirran prosessi 6 tuuman ja sitä pienempien SiC-substraattien massatuotannossa, jota käytetään laajalti tehopuolijohteiden (kuten MOSFET, SBD) ja radiotaajuuslaitteiden (GaN-on-SiC) substraattien valmistuksessa.

Lähetä meille sähköpostia

Tuotetiedot

Tuotetunnisteet

Toimintaperiaate:

1. Raaka-aineen kuormitus: erittäin puhdasta piikarbidijauhetta (tai lohkoa), joka on sijoitettu grafiittiupokkaan pohjalle (korkean lämpötilan vyöhyke).

2. Tyhjiö/inertti ympäristö: imuroi uunikammio (<10⁻³ mbar) tai johda inerttiä kaasua (Ar).

3. Korkean lämpötilan sublimaatio: vastuskuumennus 2000 ~ 2500 ℃, piikarbidin hajoaminen Si:ksi, Si2C:ksi, SiC₂:ksi ja muihin kaasufaasikomponentteihin.

4. Kaasufaasin siirto: lämpötilagradientti ohjaa kaasufaasimateriaalin diffuusion matalan lämpötilan alueelle (siemenpää).

5. Kiteen kasvu: Kaasufaasi kiteytyy uudelleen siemenkiteen pinnalla ja kasvaa C-akselia tai A-akselia pitkin.

Tärkeimmät parametrit:

1. Lämpötilagradientti: 20 ~ 50 ℃/cm (ohjaa kasvunopeutta ja virhetiheyttä).

2. Paine: 1 ~ 100 mbar (matala paine epäpuhtauksien vähentämiseksi).

3. Kasvunopeus: 0,1 ~ 1 mm/h (vaikuttaa kiteen laatuun ja tuotantotehokkuuteen).

Pääominaisuudet:

(1) Kristallin laatu
Pieni vikatiheys: mikrotubulusten tiheys <1 cm-2, dislokaatiotiheys 103-10-4 cm-2 (siemenoptimoinnin ja prosessin ohjauksen kautta).

Monikiteinen tyyppiohjaus: voi kasvattaa 4H-SiC (päävirta), 6H-SiC, 4H-SiC osuus > 90 % (tarpeen lämpötilagradientin ja kaasufaasin stoikiometrisen suhteen säätäminen tarkasti).

(2) Laitteen suorituskyky
Korkean lämpötilan vakaus: grafiitin lämmitysrungon lämpötila > 2500 ℃, uunin runko käyttää monikerroksista eristysrakennetta (kuten grafiittihuopa + vesijäähdytteinen vaippa).

Tasaisuuden hallinta: Aksiaaliset/säteittäiset lämpötilan vaihtelut ±5 °C takaavat kiteen halkaisijan tasaisuuden (6 tuuman substraatin paksuuden poikkeama <5 %).

Automaatioaste: Integroitu PLC-ohjausjärjestelmä, lämpötilan, paineen ja kasvunopeuden reaaliaikainen seuranta.

(3) Tekniset edut
Korkea materiaalin käyttöaste: raaka-aineen muuntoaste >70 % (parempi kuin CVD-menetelmä).

Suuren koon yhteensopivuus: 6 tuuman massatuotanto on saavutettu, 8 tuuman on kehitysvaiheessa.

(4) Energiankulutus ja kustannukset
Yhden uunin energiankulutus on 300–800 kW·h, mikä vastaa 40–60 % piikarbidisubstraatin tuotantokustannuksista.

Laiteinvestointi on korkea (1,5 miljoonaa 3 miljoonaa yksikköä kohden), mutta substraattiyksikkökustannukset ovat alhaisemmat kuin CVD-menetelmällä.

Ydinsovellukset:

1. Tehoelektroniikka: SiC MOSFET -substraatti sähköajoneuvon invertteriin ja aurinkosähköinvertteriin.

2. Rf-laitteet: 5G-tukiaseman GaN-on-SiC-epitaksiaalinen substraatti (pääasiassa 4H-SiC).

3. Äärimmäisen ympäristön laitteet: korkean lämpötilan ja korkean paineen anturit ilmailu- ja ydinvoimalaitteisiin.

Tekniset parametrit:

Erittely	Yksityiskohdat
Mitat (P × L × K)	2500 × 2400 × 3456 mm tai mukauta
Upokkaan halkaisija	900 mm
Äärimmäinen tyhjiöpaine	6 × 10-⁴ Pa (1,5 tunnin tyhjiön jälkeen)
Vuotonopeus	≤5 Pa/12h (paistaminen)
Pyörimisakselin halkaisija	50 mm
Pyörimisnopeus	0,5-5 rpm
Lämmitysmenetelmä	Sähkövastuslämmitys
Uunin maksimilämpötila	2500 °C
Lämmitysteho	40 kW × 2 × 20 kW
Lämpötilan mittaus	Kaksivärinen infrapunapyrometri
Lämpötila-alue	900-3000°C
Lämpötilan tarkkuus	±1 °C
Painealue	1-700 mbar
Paineensäädön tarkkuus	1–10 mbar: ±0,5 % FS; 10–100 mbar: ±0,5 % FS; 100–700 mbar: ±0,5 % FS
Toiminnan tyyppi	Pohjalataus, manuaaliset/automaattiset turvavaihtoehdot
Valinnaiset ominaisuudet	Kaksi lämpötilan mittausta, useita lämmitysvyöhykkeitä

XKH Palvelut:

XKH tarjoaa SiC PVT -uunin koko prosessipalvelun, mukaan lukien laitteiden räätälöinnin (lämpökentän suunnittelu, automaattiohjaus), prosessikehityksen (kiteiden muodon hallinta, vikojen optimointi), teknisen koulutuksen (käyttö ja huolto) ja myynnin jälkeisen tuen (grafiitin osien vaihto, lämpökentän kalibrointi), jotta asiakkaat voivat saavuttaa korkealaatuisen sic-kidemassatuotannon. Tarjoamme myös prosessien päivityspalveluita kidesaanto- ja kasvutehokkuuden jatkuvaan parantamiseen tyypillisellä 3-6 kuukauden toimitusajalla.