Piec do wzrostu kryształów SiC o średnicy 4, 6 i 8 cali do procesu CVD

Piec do wzrostu kryształów SiC o wymiarach 4, 6 i 8 cali do procesu CVD. Zdjęcie główne

Krótki opis:

System osadzania chemicznego z fazy gazowej CVD SiC Crystal Growth Furnace firmy XKH wykorzystuje wiodącą na świecie technologię osadzania chemicznego z fazy gazowej, zaprojektowaną specjalnie do wysokiej jakości hodowli monokryształów SiC. Dzięki precyzyjnej kontroli parametrów procesu, takich jak przepływ gazu, temperatura i ciśnienie, umożliwia on kontrolowany wzrost kryształów SiC na podłożach o średnicy od 4 do 8 cali. System CVD umożliwia produkcję różnych typów kryształów SiC, w tym izolacyjnych 4H/6H-N i 4H/6H-SEMI, zapewniając kompletne rozwiązania, od urządzeń po procesy. System obsługuje wymagania dotyczące wzrostu płytek o średnicy od 2 do 12 cali, co czyni go szczególnie odpowiednim do masowej produkcji elektroniki mocy i urządzeń RF.

Wyślij do nas e-mail

Cechy

Zasada działania

Podstawową zasadą działania naszego systemu CVD jest termiczny rozkład gazów prekursorowych zawierających krzem (np. SiH4) i węgiel (np. C3H8) w wysokich temperaturach (zwykle 1500-2000°C), a następnie osadzanie monokryształów SiC na podłożach poprzez reakcje chemiczne w fazie gazowej. Technologia ta jest szczególnie odpowiednia do produkcji monokryształów 4H/6H-SiC o wysokiej czystości (>99,9995%) i niskiej gęstości defektów (<1000/cm²), co spełnia rygorystyczne wymagania materiałowe dla elektroniki mocy i urządzeń RF. Dzięki precyzyjnej kontroli składu gazu, natężenia przepływu i gradientu temperatury, system umożliwia precyzyjną regulację typu przewodnictwa (typ N/P) i rezystywności kryształu.

Typy systemów i parametry techniczne

Typ systemu	Zakres temperatur	Główne cechy	Aplikacje
CVD w wysokiej temperaturze	1500-2300°C	Ogrzewanie indukcyjne grafitu, równomierność temperatury ±5°C	Wzrost kryształów SiC w masie
CVD z gorącym włóknem	800-1400°C	Nagrzewanie włókna wolframowego, szybkość osadzania 10-50μm/h	Gruba epitaksja SiC
VPE CVD	1200-1800°C	Wielostrefowa kontrola temperatury, >80% wykorzystania gazu	Masowa produkcja epi-wafli
PECVD	400-800°C	Wzmocnione plazmą, szybkość osadzania 1-10μm/h	Niskotemperaturowe cienkie warstwy SiC

Kluczowe cechy techniczne

1. Zaawansowany system kontroli temperatury
Piec wyposażony jest w wielostrefowy system ogrzewania rezystancyjnego, który pozwala na utrzymanie temperatury do 2300°C z tolerancją ±1°C w całej komorze wzrostu. Precyzyjne zarządzanie temperaturą jest możliwe dzięki:
12 niezależnie sterowanych stref grzewczych.
Nadmiarowy monitoring termopar (typ C W-Re).
Algorytmy dostosowywania profilu termicznego w czasie rzeczywistym.
Ściany komory chłodzone wodą umożliwiają kontrolę gradientu temperatury.

2. Technologia dostarczania i mieszania gazu
Nasz opatentowany system dystrybucji gazu gwarantuje optymalne mieszanie prekursorów i równomierne dostarczanie:
Regulatory przepływu masy o dokładności ±0,05sccm.
Kolektor wtrysku gazu wielopunktowego.
Monitorowanie składu gazu in-situ (spektroskopia FTIR).
Automatyczna kompensacja przepływu w cyklach wzrostu.

3. Poprawa jakości kryształu
System zawiera szereg innowacji mających na celu poprawę jakości kryształów:
Obrotowy uchwyt podłoża (programowalny w zakresie 0-100 obr./min).
Zaawansowana technologia sterowania warstwą graniczną.
System monitorowania defektów in-situ (rozpraszanie promieniowania laserowego UV).
Automatyczna kompensacja stresu w okresie wzrostu.

4. Automatyzacja i kontrola procesów
W pełni zautomatyzowane wykonywanie receptur.
Sztuczna inteligencja optymalizująca parametry wzrostu w czasie rzeczywistym.
Zdalny monitoring i diagnostyka.
Rejestrowanie danych ponad 1000 parametrów (przechowywanych przez 5 lat).

5. Funkcje bezpieczeństwa i niezawodności
Potrójnie redundantne zabezpieczenie przed przegrzaniem.
Automatyczny system awaryjnego przedmuchiwania.
Projekt konstrukcji odporny na wstrząsy sejsmiczne.
Gwarancja sprawności na poziomie 98,5%.

6. Skalowalna architektura
Modułowa konstrukcja pozwala na rozbudowę pojemności.
Kompatybilny z płytkami o średnicy od 100 mm do 200 mm.
Obsługuje konfiguracje pionowe i poziome.
Szybka wymiana podzespołów w celu konserwacji.

7. Efektywność energetyczna
O 30% niższe zużycie energii niż w przypadku porównywalnych systemów.
System odzysku ciepła wychwytuje 60% ciepła odpadowego.
Zoptymalizowane algorytmy zużycia gazu.
Wymagania dotyczące obiektów zgodnych ze standardem LEED.

8. Wszechstronność materiałów
Hoduje wszystkie główne politypy SiC (4H, 6H, 3C).
Obsługuje warianty przewodzące i półizolujące.
Obsługuje różne schematy domieszkowania (typ N, typ P).
Kompatybilny z alternatywnymi prekursorami (np. TMS, TES).

9. Wydajność układu próżniowego
Ciśnienie bazowe: <1×10⁻⁶ Torr
Szybkość przecieku: <1×10⁻⁹ Torr·L/s
Prędkość pompowania: 5000 l/s (dla SiH₄)

Automatyczna kontrola ciśnienia w cyklach wzrostu
Ta kompleksowa specyfikacja techniczna dowodzi, że nasz system umożliwia produkcję kryształów SiC o jakości badawczej i produkcyjnej, charakteryzujących się wiodącą w branży powtarzalnością i wydajnością. Połączenie precyzyjnej kontroli, zaawansowanego monitorowania i solidnej konstrukcji sprawia, że ten system CVD jest optymalnym wyborem zarówno do zastosowań badawczo-rozwojowych, jak i produkcji seryjnej w elektronice mocy, urządzeniach RF i innych zaawansowanych zastosowaniach półprzewodnikowych.

Główne zalety

1. Wysokiej jakości wzrost kryształów
• Gęstość defektów nawet <1000/cm² (4H-SiC)
• Jednorodność domieszkowania <5% (wafle 6-calowe)
• Czystość kryształu >99,9995%

2. Możliwość produkcji wielkogabarytowej
• Obsługuje wzrost wafli do 8 cali
• Jednorodność średnicy >99%
• Zmiana grubości <±2%

3. Precyzyjna kontrola procesu
• Dokładność kontroli temperatury ±1°C
• Dokładność sterowania przepływem gazu ±0,1sccm
• Dokładność kontroli ciśnienia ±0,1 Torr

4. Efektywność energetyczna
• O 30% bardziej energooszczędne niż konwencjonalne metody
• Szybkość wzrostu do 50-200μm/h
• Czas sprawności sprzętu >95%

Kluczowe aplikacje

1. Urządzenia energoelektroniczne
Podłoża 6-calowe 4H-SiC do tranzystorów MOSFET/diod o napięciu 1200 V+, redukujące straty przełączania o 50%.

2. Komunikacja 5G
Półizolacyjne podłoża SiC (rezystywność >10⁸Ω·cm) do PA stacji bazowych, ze stratą wtrąceniową <0,3 dB przy >10 GHz.

3. Nowe pojazdy energetyczne
Moduły zasilające SiC klasy samochodowej wydłużają zasięg pojazdu elektrycznego o 5-8% i skracają czas ładowania o 30%.

4. Falowniki fotowoltaiczne
Podłoża o niskiej liczbie defektów zwiększają wydajność konwersji o ponad 99%, jednocześnie redukując wielkość systemu o 40%.

Usługi XKH

1. Usługi dostosowywania
Indywidualnie dostosowane systemy CVD o średnicy 4-8 cali.
Wspiera wzrost typu 4H/6H-N, typu izolacyjnego 4H/6H-SEMI itp.

2. Wsparcie techniczne
Kompleksowe szkolenia z zakresu optymalizacji działania i procesów.
Całodobowa pomoc techniczna.

3. Rozwiązania pod klucz
Usługi kompleksowe – od instalacji po walidację procesów.

4. Dostawa materiałów
Dostępne są podłoża SiC/wafle epi-waflowe o średnicy 2-12 cali.
Obsługuje politypy 4H/6H/3C.

Główne różnice obejmują:
Możliwość wzrostu kryształów do 8 cali.
O 20% szybszy wzrost niż średnia w branży.
98% niezawodności systemu.
Pełny pakiet inteligentnego systemu sterowania.