4 tum 6 tum 8 tum SiC kristalltillväxtugn för CVD-processen
Arbetsprincip
Kärnprincipen för vårt CVD-system involverar termisk nedbrytning av kiselhaltiga (t.ex. SiH4) och kolhaltiga (t.ex. C3H8) prekursorgaser vid höga temperaturer (vanligtvis 1500-2000 °C), varvid SiC-enkristaller avsätts på substrat genom kemiska reaktioner i gasfas. Denna teknik är särskilt lämplig för att producera högrena (>99,9995 %) 4H/6H-SiC-enkristaller med låg defektdensitet (<1000/cm²), vilket uppfyller stränga materialkrav för kraftelektronik och RF-enheter. Genom exakt kontroll av gassammansättning, flödeshastighet och temperaturgradient möjliggör systemet noggrann reglering av kristallkonduktivitetstyp (N/P-typ) och resistivitet.
Systemtyper och tekniska parametrar
| Systemtyp | Temperaturintervall | Viktiga funktioner | Applikationer |
| Högtemperatur-CVD | 1500–2300°C | Grafitinduktionsvärme, ±5°C temperaturjämnhet | Bulk SiC-kristalltillväxt |
| Varmfilament-CVD | 800–1400°C | Uppvärmning av volframfilament, avsättningshastighet 10-50 μm/h | SiC tjock epitaxi |
| VPE CVD | 1200–1800°C | Flerzonstemperaturkontroll, >80 % gasutnyttjande | Massproduktion av epiwafers |
| PECVD | 400–800°C | Plasmaförstärkt, deponeringshastighet på 1–10 μm/h | Lågtemperatur SiC-tunnfilmer |
Viktiga tekniska egenskaper
1. Avancerat temperaturkontrollsystem
Ugnen har ett resistivt värmesystem med flera zoner som kan bibehålla temperaturer upp till 2300 °C med en jämnhet på ±1 °C över hela tillväxtkammaren. Denna precisionstemperaturhantering uppnås genom:
12 oberoende styrda värmezoner.
Redundant termoelementövervakning (typ C W-Re).
Algoritmer för justering av termiska profiler i realtid.
Vattenkylda kammarväggar för kontroll av termisk gradient.
2. Teknik för gasleverans och blandning
Vårt egenutvecklade gasdistributionssystem säkerställer optimal blandning av prekursorer och jämn leverans:
Massflödesregulatorer med ±0,05 sccm noggrannhet.
Flerpunkts gasinsprutningsgrenrör.
In-situ-övervakning av gassammansättning (FTIR-spektroskopi).
Automatisk flödeskompensation under tillväxtcykler.
3. Förbättring av kristallkvalitet
Systemet innehåller flera innovationer för att förbättra kristallkvaliteten:
Roterande substrathållare (0-100 rpm programmerbar).
Avancerad teknik för kontroll av gränsskikt.
System för övervakning av defekter på plats (UV-laserspridning).
Automatisk stresskompensation under tillväxt.
4. Processautomation och kontroll
Helautomatiserad receptkörning.
Optimering av tillväxtparametrar i realtid med AI.
Fjärrövervakning och diagnostik.
1000+ parameterdataloggning (lagras i 5 år).
5. Säkerhets- och tillförlitlighetsfunktioner
Trippelredundant övertemperaturskydd.
Automatiskt nödrensningssystem.
Seismiskt klassad strukturell design.
98,5 % driftsäkerhetsgaranti.
6. Skalbar arkitektur
Modulär design möjliggör kapacitetsuppgraderingar.
Kompatibel med waferstorlekar från 100 mm till 200 mm.
Stöder både vertikala och horisontella konfigurationer.
Snabbbyte av komponenter för underhåll.
7. Energieffektivitet
30 % lägre strömförbrukning än jämförbara system.
Värmeåtervinningssystem fångar upp 60 % av spillvärmen.
Optimerade algoritmer för gasförbrukning.
LEED-kompatibla anläggningskrav.
8. Materialmångsidighet
Odlar alla större SiC-polytyper (4H, 6H, 3C).
Stöder både ledande och halvisolerande varianter.
Klarar olika dopningsscheman (N-typ, P-typ).
Kompatibel med alternativa prekursorer (t.ex. TMS, TES).
9. Vakuumsystemets prestanda
Bastryck: <1×10⁻⁶ Torr
Läckagehastighet: <1×10⁻⁹ Torr·L/sek
Pumphastighet: 5000 l/s (för SiH₄)
Automatisk tryckreglering under tillväxtcykler
Denna omfattande tekniska specifikation visar vårt systems förmåga att producera SiC-kristaller av forsknings- och produktionskvalitet med branschledande konsistens och utbyte. Kombinationen av precisionskontroll, avancerad övervakning och robust teknik gör detta CVD-system till det optimala valet för både FoU och volymtillverkning inom kraftelektronik, RF-enheter och andra avancerade halvledartillämpningar.
Viktiga fördelar
1. Högkvalitativ kristalltillväxt
• Defektdensitet så låg som <1000/cm² (4H-SiC)
• Dopningsuniformitet <5 % (6-tums wafers)
• Kristallrenhet >99,9995 %
2. Produktionskapacitet i stor skala
• Stöder wafertillväxt på upp till 20 cm
• Diameteruniformitet >99%
• Tjockleksvariation <±2%
3. Exakt processkontroll
• Temperaturkontrollens noggrannhet ±1 °C
• Noggrannhet i gasflödeskontrollen ±0,1 sccm
• Tryckregleringsnoggrannhet ±0,1 Torr
4. Energieffektivitet
• 30 % mer energieffektiv än konventionella metoder
• Tillväxthastighet upp till 50–200 μm/h
• Utrustningens drifttid >95 %
Viktiga tillämpningar
1. Kraftelektroniska enheter
6-tums 4H-SiC-substrat för 1200V+ MOSFET/dioder, vilket minskar omkopplingsförluster med 50 %.
2. 5G-kommunikation
Halvisolerande SiC-substrat (resistivitet >10⁸Ω·cm) för basstations-PA, med insättningsförlust <0,3dB vid >10 GHz.
3. Nya energifordon
SiC-kraftmoduler av fordonskvalitet förlänger räckvidden för elbilar med 5–8 % och minskar laddningstiden med 30 %.
4. PV-växelriktare
Substrat med låg defekt ökar konverteringseffektiviteten med över 99 % samtidigt som systemstorleken minskas med 40 %.
XKH:s tjänster
1. Anpassningstjänster
Skräddarsydda 4-8-tums CVD-system.
Stödjer tillväxt av 4H/6H-N-typ, 4H/6H-SEMI-isolerande typ, etc.
2. Teknisk support
Omfattande utbildning inom drift- och processoptimering.
Teknisk respons dygnet runt.
3. Nyckelfärdiga lösningar
Helhetstjänster från installation till processvalidering.
4. Materialförsörjning
2–12 tums SiC-substrat/epi-wafers tillgängliga.
Stöder 4H/6H/3C polytyper.
Viktiga differentieringsfaktorer inkluderar:
Kristalltillväxtkapacitet på upp till 8 tum.
20 % snabbare tillväxttakt än branschgenomsnittet.
98 % systemtillförlitlighet.
Komplett intelligent styrsystempaket.
