CVD metoda pro výrobu vysoce čistých surovin SiC v peci pro syntézu karbidu křemíku při 1600 ℃

Stručný popis:

Syntetická pec (CVD) karbidu křemíku (SiC). Využívá technologii chemické depozice z plynné fáze (CVD) k ₄ míchání plynných zdrojů křemíku (např. SiH₄, SiCl₄) ve vysokoteplotním prostředí, kde reagují se zdroji uhlíku (např. C₃H₈, CH₄). Klíčové zařízení pro pěstování krystalů vysoce čistého karbidu křemíku na substrátu (grafit nebo SiC semínko). Tato technologie se používá hlavně k přípravě monokrystalického substrátu SiC (4H/6H-SiC), který je základním procesním zařízením pro výrobu výkonových polovodičů (jako jsou MOSFET, SBD).

Pošlete nám e-mail

Funkce

Princip fungování:

1. Dodávka prekurzoru. Plyny zdroje křemíku (např. SiH₄) a zdroje uhlíku (např. C₃H₈) se smíchají v poměru a přivedou do reakční komory.

2. Rozklad za vysoké teploty: Při vysoké teplotě 1500~2300 ℃ dochází v důsledku rozkladu plynu k vytváření aktivních atomů Si a C.

3. Povrchová reakce: Atomy Si a C se usazují na povrchu substrátu a vytvářejí krystalickou vrstvu SiC.

4. Růst krystalů: Řízením teplotního gradientu, průtoku plynu a tlaku se dosahuje směrového růstu podél osy c nebo osy a.

Klíčové parametry:

· Teplota: 1600~2200℃ (>2000℃ pro 4H-SiC)

· Tlak: 50~200 mbar (nízký tlak pro snížení nukleace plynu)

· Poměr plynů: Si/C ≈ 1,0~1,2 (aby se zabránilo defektům obohacení Si nebo C)

Hlavní vlastnosti:

(1) Kvalita krystalu
Nízká hustota defektů: hustota mikrotubulů < 0,5 cm⁻², hustota dislokací < 10⁴ cm⁻².

Řízení polykrystalického typu: lze pěstovat 4H-SiC (hlavní proud), 6H-SiC, 3C-SiC a další typy krystalů.

(2) Výkon zařízení
Stabilita při vysokých teplotách: indukční ohřev grafitu nebo odporový ohřev, teplota >2300℃.

Řízení uniformity: kolísání teploty ±5 ℃, rychlost růstu 10~50 μm/h.

Plynový systém: Vysoce přesný hmotnostní průtokoměr (MFC), čistota plynu ≥99,999 %.

(3) Technologické výhody
Vysoká čistota: Koncentrace nečistot v pozadí <10¹⁶ cm⁻³ (N, B atd.).

Velké rozměry: Podpora růstu substrátu SiC o průměru 6"/8".

(4) Spotřeba energie a náklady
Vysoká spotřeba energie (200~500 kW·h na pec), což představuje 30%~50% výrobních nákladů na substrát SiC.

Základní aplikace:

1. Výkonový polovodičový substrát: SiC MOSFETy pro výrobu elektromobilů a fotovoltaických střídačů.

2. VF zařízení: 5G základnová stanice s epitaxním substrátem GaN na SiC.

3. Zařízení pro extrémní prostředí: vysokoteplotní senzory pro letecký průmysl a jaderné elektrárny.

Technická specifikace：

Specifikace	Podrobnosti
Rozměry (D × Š × V)	4000 x 3400 x 4300 mm nebo na míru
Průměr pecní komory	1100 mm
Nosnost	50 kg
Mezní stupeň vakua	10⁻²Pa (2 hodiny po spuštění molekulární pumpy)
Rychlost nárůstu tlaku v komoře	≤10 Pa/h (po kalcinaci)
Zdvih spodního krytu pece	1500 mm
Způsob ohřevu	Indukční ohřev
Maximální teplota v peci	2400 °C
Napájení pro vytápění	2x40kW
Měření teploty	Dvoubarevné infračervené měření teploty
Teplotní rozsah	900~3000℃
Přesnost regulace teploty	±1 °C
Rozsah regulačního tlaku	1~700 mbarů
Přesnost regulace tlaku	1~5 mbar ±0,1 mbar; 5~100 mbar ±0,2 mbar; 100~700 mbar ±0,5 mbar
Způsob nakládání	Nižší zatížení;
Volitelná konfigurace	Dvojitý bod měření teploty, vykládka vysokozdvižného vozíku.

Služby XKH:

Společnost XKH poskytuje kompletní služby pro CVD pece s karbidem křemíku, včetně úprav zařízení na míru (návrh teplotních zón, konfigurace plynového systému), vývoje procesů (řízení krystalů, optimalizace defektů), technického školení (provoz a údržba) a poprodejní podpory (dodávky náhradních dílů klíčových komponent, vzdálená diagnostika), aby pomohla zákazníkům dosáhnout hromadné výroby vysoce kvalitních substrátů SiC. A poskytuje služby modernizace procesů pro neustálé zvyšování výtěžnosti krystalů a efektivity růstu.