Kiselkarbidbeständig lång kristallugn växer 6/8/12 tum SiC göt kristall PVT-metod

Kort beskrivning:

Tillväxtugn för motstånd mot kiselkarbid (PVT-metoden, fysisk ångöverföringsmetod) är en nyckelutrustning för tillväxten av enkristall av kiselkarbid (SiC) genom högtemperatursublimerings-omkristallisationsprincipen. Tekniken använder motståndsuppvärmning (grafitvärmekropp) för att sublimera SiC-råmaterialet vid en hög temperatur på 2000~2500℃ och omkristallisera i lågtemperaturområdet (frökristall) för att bilda en högkvalitativ SiC-enkristall (4H/6H-SiC). PVT-metoden är mainstream-processen för massproduktion av SiC-substrat på 6 tum och lägre, som används i stor utsträckning vid substratberedning av krafthalvledare (som MOSFETs, SBD) och radiofrekvensenheter (GaN-on-SiC).

Skicka e-post till oss

Produktdetaljer

Produkttaggar

Arbetsprincip:

1. Råmaterialladdning: högrent SiC-pulver (eller block) placerat på botten av grafitdegeln (högtemperaturzon).

2. Vakuum/inert miljö: dammsug ugnskammaren (<10⁻³ mbar) eller släpp in inert gas (Ar).

3. Högtemperatursublimering: motståndsuppvärmning till 2000~2500℃, SiC-sönderdelning till Si, Si2C, SiC2 och andra gasfaskomponenter.

4. Gasfasöverföring: temperaturgradienten driver diffusionen av gasfasmaterialet till lågtemperaturområdet (fröänden).

5. Kristalltillväxt: Gasfasen omkristalliseras på ytan av frökristallen och växer i riktning längs C-axeln eller A-axeln.

Nyckelparametrar:

1. Temperaturgradient: 20~50 ℃/cm (kontrollera tillväxthastighet och defektdensitet).

2. Tryck: 1~100 mbar (lågt tryck för att minska föroreningar).

3. Tillväxthastighet: 0,1 ~ 1 mm/h (påverkar kristallkvalitet och produktionseffektivitet).

Huvudfunktioner:

(1) Kristallkvalitet
Låg defektdensitet: mikrotubulidensitet <1 cm⁻², dislokationsdensitet 10³~10⁴ cm⁻² (genom fröoptimering och processkontroll).

Kontroll av polykristallin typ: kan växa 4H-SiC (mainstream), 6H-SiC, 4H-SiC andel >90% (behov av att noggrant kontrollera temperaturgradienten och gasfas stökiometriskt förhållande).

(2) Utrustningens prestanda
Hög temperaturstabilitet: grafitvärmekroppstemperatur >2500 ℃, ugnskroppen antar flerskiktsisoleringsdesign (som grafitfilt + vattenkyld mantel).

Enhetlighetskontroll: Axiella/radiella temperaturfluktuationer på ±5 °C säkerställer kristalldiameterkonsistens (6-tums substrattjockleksavvikelse <5%).

Grad av automatisering: Integrerat PLC-styrsystem, realtidsövervakning av temperatur, tryck och tillväxthastighet.

(3) Tekniska fördelar
Högt materialutnyttjande: råmaterialomvandlingsgrad >70% (bättre än CVD-metoden).

Stor storlekskompatibilitet: 6-tums massproduktion har uppnåtts, 8-tums är i utvecklingsstadiet.

(4) Energiförbrukning och kostnad
Energiförbrukningen för en enskild ugn är 300~800kW·h, vilket motsvarar 40%~60% av produktionskostnaden för SiC-substrat.

Utrustningsinvesteringen är hög (1,5 miljoner 3 miljoner per enhet), men enhetssubstratkostnaden är lägre än CVD-metoden.

Kärnapplikationer:

1. Kraftelektronik: SiC MOSFET-substrat för växelriktare för elfordon och fotovoltaisk växelriktare.

2. Rf-enheter: 5G-basstation GaN-on-SiC epitaxiellt substrat (främst 4H-SiC).

3. Extrema miljöanordningar: högtemperatur- och högtryckssensorer för flyg- och kärnenergiutrustning.

Tekniska parametrar:

Specifikation	Detaljer
Mått (L × B × H)	2500 × 2400 × 3456 mm eller anpassa
Degelns diameter	900 mm
Ultimat vakuumtryck	6 × 10⁻⁴ Pa (efter 1,5 timmars vakuum)
Läckagehastighet	≤5 Pa/12h (bake-out)
Rotationsaxelns diameter	50 mm
Rotationshastighet	0,5–5 rpm
Uppvärmningsmetod	Elektrisk motståndsvärme
Maximal ugnstemperatur	2500°C
Värmekraft	40 kW × 2 × 20 kW
Temperaturmätning	Tvåfärgad infraröd pyrometer
Temperaturområde	900–3000°C
Temperaturnoggrannhet	±1°C
Tryckområde	1–700 mbar
Tryckkontrollnoggrannhet	1–10 mbar: ±0,5 % FS; 10–100 mbar: ±0,5 % FS; 100–700 mbar: ±0,5 % FS
Operationstyp	Bottenlastning, manuella/automatiska säkerhetsalternativ
Valfria funktioner	Dubbel temperaturmätning, flera värmezoner

XKH-tjänster:

XKH tillhandahåller hela processtjänsten för SiC PVT-ugnen, inklusive anpassning av utrustning (termisk fältdesign, automatisk kontroll), processutveckling (kristallformskontroll, defektoptimering), teknisk utbildning (drift och underhåll) och eftermarknadsstöd (byte av grafitdelar, termisk fältkalibrering) för att hjälpa kunder att uppnå högkvalitativ massproduktion av sickristall. Vi tillhandahåller också processuppgraderingstjänster för att kontinuerligt förbättra kristallutbytet och tillväxteffektiviteten, med en typisk ledtid på 3-6 månader.