CVD-methode voor de productie van zeer zuivere SiC-grondstoffen in een siliciumcarbidesyntheseoven bij 1600℃

Korte beschrijving:

Een siliciumcarbide (SiC) syntheseoven (CVD). Deze maakt gebruik van chemische dampafzetting (CVD) om gasvormige siliciumbronnen (bijv. SiH₄, SiCl₄) in een omgeving met hoge temperatuur te verhitten, waar ze reageren met koolstofbronnen (bijv. C₃H₈, CH₄). Het is een belangrijk apparaat voor het kweken van zeer zuivere siliciumcarbidekristallen op een substraat (grafiet of SiC-kiemlaag). De technologie wordt voornamelijk gebruikt voor de bereiding van SiC-eenkristalsubstraten (4H/6H-SiC), de kernapparatuur voor de productie van vermogenshalfgeleiders (zoals MOSFET's, SBD's).

Stuur ons een e-mail.

Functies

Werkingsprincipe:

1. Toevoer van voorlopers. Gasvormige siliciumbronnen (bijv. SiH₄) en koolstofbronnen (bijv. C₃H₈) worden in de juiste verhouding gemengd en in de reactiekamer gebracht.

2. Ontleding bij hoge temperatuur: Bij een hoge temperatuur van 1500~2300℃ genereert de gasontleding actieve Si- en C-atomen.

3. Oppervlaktereactie: Si- en C-atomen worden afgezet op het substraatoppervlak om een SiC-kristallaag te vormen.

4. Kristalgroei: Door de temperatuurgradiënt, gasstroom en druk te beheersen, kan gerichte groei langs de c-as of de a-as worden bereikt.

Belangrijkste parameters:

• Temperatuur: 1600~2200℃ (>2000℃ voor 4H-SiC)

• Druk: 50~200 mbar (lage druk om gasvorming te verminderen)

• Gasverhouding: Si/C≈1,0~1,2 (om Si- of C-verrijkingsdefecten te vermijden)

Belangrijkste kenmerken:

(1) Kristalkwaliteit
Lage defectdichtheid: microtubuledichtheid < 0,5 cm⁻², dislocatiedichtheid < 10⁴ cm⁻².

Controle over polykristallijne typen: kan 4H-SiC (gangbaar), 6H-SiC, 3C-SiC en andere kristaltypen kweken.

(2) Prestaties van de apparatuur
Hoge temperatuurstabiliteit: grafietinductieverwarming of weerstandsverwarming, temperatuur >2300℃.

Uniformiteitscontrole: temperatuurschommeling ±5℃, groeisnelheid 10~50 μm/u.

Gassysteem: Zeer nauwkeurige massastroommeter (MFC), gaszuiverheid ≥99,999%.

(3) Technologische voordelen
Hoge zuiverheid: Achtergrondverontreinigingsconcentratie <10¹⁶ cm⁻³ (N, B, enz.).

Grote afmetingen: Ondersteunt de groei van 6"/8" SiC-substraten.

(4) Energieverbruik en kosten
Hoog energieverbruik (200-500 kWh per oven), goed voor 30%-50% van de productiekosten van SiC-substraat.

Kernapplicaties:

1. Substraat voor vermogenshalfgeleiders: SiC MOSFETs voor de productie van elektrische voertuigen en fotovoltaïsche omvormers.

2. RF-apparaat: 5G-basisstation, epitaxiaal GaN-op-SiC-substraat.

3. Apparaten voor extreme omstandigheden: hogetemperatuursensoren voor de lucht- en ruimtevaart en kerncentrales.

Technische specificaties:

Specificatie	Details
Afmetingen (L × B × H)	4000 x 3400 x 4300 mm of op maat gemaakt
Diameter van de ovenkamer	1100 mm
Laadvermogen	50 kg
De limiet vacuümgraad	10-2Pa (2 uur nadat de moleculaire pomp is gestart)
stijgingssnelheid van de kamerdruk	≤10 Pa/h (na calcinatie)
Hefbeweging van de onderste ovenkap	1500 mm
Verwarmingsmethode	Inductieverwarming
De maximale temperatuur in de oven	2400°C
Verwarmingsstroomvoorziening	2x40kW
Temperatuurmeting	Tweekleurige infrarood temperatuurmeting
Temperatuurbereik	900~3000℃
Nauwkeurigheid van de temperatuurregeling	±1°C
Regelbaar drukbereik	1~700mbar
Nauwkeurigheid van de drukregeling	1~5 mbar ±0,1 mbar; 5~100 mbar ±0,2 mbar; 100~700 mbar ±0,5 mbar
Laadmethode	Lagere belasting;
Optionele configuratie	Dubbel temperatuurmeetpunt, lossen met heftruck.

XKH-diensten:

XKH levert complete dienstverlening voor CVD-ovens voor siliciumcarbide, inclusief aanpassing van de apparatuur (ontwerp van de temperatuurzone, configuratie van het gassysteem), procesontwikkeling (kristalcontrole, defectoptimalisatie), technische training (bediening en onderhoud) en aftersalesondersteuning (levering van reserveonderdelen voor belangrijke componenten, diagnose op afstand) om klanten te helpen bij de massaproductie van hoogwaardige SiC-substraten. Daarnaast bieden we diensten voor procesupgrades om de kristalopbrengst en groei-efficiëntie continu te verbeteren.