שיטת CVD לייצור חומרי גלם SiC בטוהר גבוה בכבשן סינתזה של סיליקון קרביד ב-1600 מעלות צלזיוס

תיאור קצר:

תנור סינתזה (CVD) של סיליקון קרביד (SiC). הוא משתמש בטכנולוגיית שקיעת אידוי כימית (CVD) כדי לעבד מקורות סיליקון גזיים (למשל SiH₄, SiCl₄) בסביבה בטמפרטורה גבוהה שבה הם מגיבים למקורות פחמן (למשל C₃H₈, CH₄). מכשיר מפתח לגידול גבישי סיליקון קרביד בעלי טוהר גבוה על מצע (גרפיט או זרעי SiC). הטכנולוגיה משמשת בעיקר להכנת מצע גביש יחיד SiC (4H/6H-SiC), שהוא ציוד התהליך העיקרי לייצור מוליכים למחצה להספק (כגון MOSFET, SBD).

שלחו לנו אימייל

תכונות

עקרון עבודה:

1. אספקת חומר קדם. גזים ממקור סיליקון (למשל SiH₄) ומקור פחמן (למשל C₃H₈) מעורבבים בפרופורציות מסוימות ומוזנים לתא התגובה.

2. פירוק בטמפרטורה גבוהה: בטמפרטורה גבוהה של 1500~2300℃, פירוק הגז מייצר אטומים פעילים של Si ו-C.

3. תגובת פני השטח: אטומי Si ו-C מושקעים על פני המצע ויוצרים שכבת גביש SiC.

4. גידול גבישים: באמצעות שליטה על גרדיאנט הטמפרטורה, זרימת הגז והלחץ, ניתן להשיג גידול כיווני לאורך ציר c או ציר a.

פרמטרים מרכזיים:

· טמפרטורה: 1600~2200℃ (>2000℃ עבור 4H-SiC)

· לחץ: 50~200 מיליבר (לחץ נמוך להפחתת התגרענות גז)

· יחס גז: Si/C≈1.0~1.2 (כדי למנוע פגמי העשרה בסיליקון או בפחמן)

תכונות עיקריות:

(1) איכות גביש
צפיפות פגמים נמוכה: צפיפות מיקרוטובולים < 0.5 סמ"ר, צפיפות פריקה < 10 סמ"ר.

בקרת סוג פולי-קריסטלי: יכול לגדל 4H-SiC (מיינסטרים), 6H-SiC, 3C-SiC וסוגי גבישים אחרים.

(2) ביצועי הציוד
יציבות בטמפרטורה גבוהה: חימום אינדוקציה גרפיט או חימום התנגדות, טמפרטורה >2300℃.

בקרת אחידות: תנודות טמפרטורה ±5℃, קצב צמיחה 10~50μm/h.

מערכת גז: מד זרימת מסה (MFC) מדויק, טוהר גז ≥99.999%.

(3) יתרונות טכנולוגיים
טוהר גבוה: ריכוז טומאה ברקע <10¹⁶ סמ"ק (N, B וכו').

מידות גדולות: תמיכה בגדילת מצע SiC בגודל 6 אינץ'/8 אינץ'.

(4) צריכת אנרגיה ועלות
צריכת אנרגיה גבוהה (200~500 קילוואט·שעה לכל תנור), המהווה 30%~50% מעלות הייצור של מצע SiC.

יישומים מרכזיים:

1. מצע מוליך למחצה להספק: טרנזיסטורי MOSFET של SiC לייצור כלי רכב חשמליים וממירי מתח פוטו-וולטאיים.

2. התקן RF: תחנת בסיס 5G מסוג GaN-on-SiC, מצע אפיטקסיאלי.

3. התקני סביבה קיצונית: חיישני טמפרטורה גבוהה לתחנות כוח גרעיניות וחלל.

מפרט טכני:

מִפרָט	פרטים
מידות (אורך × רוחב × גובה)	4000 x 3400 x 4300 מ"מ או התאמה אישית
קוטר תא התנור	1100 מ"מ
קיבולת טעינה	50 ק"ג
דרגת הוואקום המגבילה	10-2Pa (שעתיים לאחר הפעלת המשאבה המולקולרית)
קצב עליית לחץ החדר	≤10Pa/h (לאחר הקלצינציה)
מהלך הרמה של מכסה התנור התחתון	1500 מ"מ
שיטת חימום	חימום אינדוקציה
הטמפרטורה המקסימלית בתנור	2400 מעלות צלזיוס
אספקת חשמל לחימום	2X40 קילוואט
מדידת טמפרטורה	מדידת טמפרטורה אינפרא אדום בשני צבעים
טווח טמפרטורות	900~3000℃
דיוק בקרת הטמפרטורה	±1°C
טווח לחץ בקרה	1~700 מיליבר
דיוק בקרת לחץ	1~5 מיליבר ±0.1 מיליבר; 5~100 מיליבר ±0.2 מיליבר; 100~700 מיליבר ±0.5 מיליבר
שיטת טעינה	טעינה נמוכה יותר;
תצורה אופציונלית	נקודת מדידת טמפרטורה כפולה, מלגזה פריקה.

שירותי XKH:

XKH מספקת שירותים מלאים לתנורי סיליקון קרביד CVD, כולל התאמה אישית של ציוד (תכנון אזור טמפרטורה, תצורת מערכת גז), פיתוח תהליכים (בקרת גבישים, אופטימיזציה של פגמים), הדרכה טכנית (תפעול ותחזוקה) ותמיכה לאחר המכירה (אספקת חלקי חילוף של רכיבים מרכזיים, אבחון מרחוק) כדי לסייע ללקוחות להשיג ייצור המוני של מצעים מסיליקון קרביד באיכות גבוהה. בנוסף, החברה מספקת שירותי שדרוג תהליכים כדי לשפר באופן מתמיד את תפוקת הגבישים ואת יעילות הגידול.