วิธี CVD สำหรับการผลิตวัตถุดิบ SiC ที่มีความบริสุทธิ์สูงในเตาสังเคราะห์ซิลิกอนคาร์ไบด์ที่อุณหภูมิ 1,600℃

คำอธิบายสั้น ๆ :

เตาสังเคราะห์ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) (CVD) ใช้เทคโนโลยีการสะสมไอเคมี (CVD) เพื่อผลิตซิลิคอนคาร์ไบด์ที่มีสถานะเป็นก๊าซ (เช่น SiH₄, SiCl₄) ในสภาพแวดล้อมอุณหภูมิสูง ซึ่งทำปฏิกิริยากับคาร์บอน (เช่น C₃H₈, CH₄) เป็นอุปกรณ์สำคัญสำหรับการปลูกผลึกซิลิคอนคาร์ไบด์ที่มีความบริสุทธิ์สูงบนวัสดุรองรับ (กราไฟต์หรือเมล็ดซิลิคอนคาร์ไบด์) เทคโนโลยีนี้ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการเตรียมวัสดุรองรับผลึกเดี่ยวซิลิคอนคาร์ไบด์ (4H/6H-SiC) ซึ่งเป็นอุปกรณ์หลักในการผลิตสารกึ่งตัวนำกำลัง (เช่น MOSFET, SBD)

ส่งอีเมล์ถึงเรา

คุณสมบัติ

หลักการทำงาน：

1. แหล่งจ่ายสารตั้งต้น ก๊าซแหล่งซิลิกอน (เช่น SiH₄) และก๊าซแหล่งคาร์บอน (เช่น C₃H₈) จะถูกผสมตามสัดส่วนและป้อนเข้าสู่ห้องปฏิกิริยา

2. การสลายตัวที่อุณหภูมิสูง: ที่อุณหภูมิสูง 1,500~2,300℃ การสลายตัวของก๊าซจะสร้างอะตอมที่ทำงานของ Si และ C

3. ปฏิกิริยาพื้นผิว: อะตอม Si และ C จะถูกสะสมบนพื้นผิวของสารตั้งต้นเพื่อสร้างชั้นผลึก SiC

4. การเจริญเติบโตของผลึก: ผ่านการควบคุมอุณหภูมิ การไหลของก๊าซ และความดัน เพื่อให้เกิดการเจริญเติบโตแบบมีทิศทางตามแกน c หรือแกน a

พารามิเตอร์ที่สำคัญ:

· อุณหภูมิ: 1600~2200℃ (>2000℃ สำหรับ 4H-SiC)

· แรงดัน: 50~200mbar (แรงดันต่ำเพื่อลดการเกิดนิวเคลียสของก๊าซ)

· อัตราส่วนก๊าซ: Si/C≈1.0~1.2 (เพื่อหลีกเลี่ยงข้อบกพร่องจากการเสริมสมรรถนะ Si หรือ C)

คุณสมบัติหลัก:

(1) คุณภาพคริสตัล
ความหนาแน่นของข้อบกพร่องต่ำ: ความหนาแน่นของไมโครทูบูล < 0.5 ซม. ⁻², ความหนาแน่นของการเคลื่อนตัว < 10 ซม. ⁻²

การควบคุมประเภทโพลีคริสตัลไลน์: สามารถปลูก 4H-SiC (กระแสหลัก), 6H-SiC, 3C-SiC และประเภทผลึกอื่นๆ

(2) ประสิทธิภาพของอุปกรณ์
เสถียรภาพอุณหภูมิสูง: การให้ความร้อนด้วยการเหนี่ยวนำกราไฟต์หรือการให้ความร้อนด้วยความต้านทาน อุณหภูมิ >2300℃

การควบคุมความสม่ำเสมอ: ความผันผวนของอุณหภูมิ ±5℃ อัตราการเจริญเติบโต 10~50μm/h

ระบบแก๊ส: เครื่องวัดอัตราการไหลของมวลความแม่นยำสูง (MFC) ความบริสุทธิ์ของแก๊ส ≥99.999%

(3) ข้อได้เปรียบทางเทคโนโลยี
ความบริสุทธิ์สูง: ความเข้มข้นของสิ่งเจือปนพื้นหลัง <10¹⁶ cm⁻³ (N, B เป็นต้น)

ขนาดใหญ่: รองรับการเติบโตของพื้นผิว SiC ขนาด 6 "/8"

(4) การใช้พลังงานและต้นทุน
การใช้พลังงานสูง (200~500kW·h ต่อเตาเผา) คิดเป็น 30%~50% ของต้นทุนการผลิตแผ่น SiC

แอปพลิเคชันหลัก:

1. ซับสเตรตเซมิคอนดักเตอร์กำลังไฟฟ้า: SiC MOSFET สำหรับการผลิตยานยนต์ไฟฟ้าและอินเวอร์เตอร์โฟโตโวลตาอิกส์

2. อุปกรณ์ Rf: ซับสเตรตเอพิแทกเซียล GaN-on-SiC ของสถานีฐาน 5G

3.อุปกรณ์สภาพแวดล้อมที่รุนแรง: เซ็นเซอร์อุณหภูมิสูงสำหรับยานอวกาศและโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค：

ข้อมูลจำเพาะ	รายละเอียด
ขนาด (กว้าง × ยาว × สูง)	4000 x 3400 x 4300 มม. หรือปรับแต่งได้
เส้นผ่านศูนย์กลางห้องเตาเผา	1100 มม.
ความจุในการรับน้ำหนัก	50 กก.
ระดับสุญญากาศจำกัด	10-2Pa (2 ชม. หลังจากปั๊มโมเลกุลเริ่มทำงาน)
อัตราการเพิ่มขึ้นของแรงดันในห้อง	≤10Pa/ชม. (หลังการเผา)
จังหวะยกฝาครอบเตาเผาส่วนล่าง	1500 มม.
วิธีการให้ความร้อน	การให้ความร้อนด้วยการเหนี่ยวนำ
อุณหภูมิสูงสุดในเตาเผา	2400 องศาเซลเซียส
แหล่งจ่ายไฟฟ้าทำความร้อน	2x40 กิโลวัตต์
การวัดอุณหภูมิ	การวัดอุณหภูมิอินฟราเรดสองสี
ช่วงอุณหภูมิ	900~3000℃
ความแม่นยำในการควบคุมอุณหภูมิ	±1 องศาเซลเซียส
ช่วงควบคุมความดัน	1~700มิลลิบาร์
ความแม่นยำในการควบคุมแรงดัน	1~5มิลลิบาร์ ±0.1มิลลิบาร์; 5~100มิลลิบาร์ ±0.2มิลลิบาร์; 100~700มิลลิบาร์ ±0.5มิลลิบาร์
วิธีการโหลด	โหลดต่ำ;
การกำหนดค่าเสริม	จุดวัดอุณหภูมิแบบ 2 จุด ขณะขนถ่ายโฟล์คลิฟท์

บริการ XKH:

XKH ให้บริการครบวงจรสำหรับเตาเผาซิลิกอนคาร์ไบด์ CVD ครอบคลุมการปรับแต่งอุปกรณ์ (การออกแบบโซนอุณหภูมิ การกำหนดค่าระบบแก๊ส) การพัฒนากระบวนการ (การควบคุมผลึก การปรับปรุงข้อบกพร่อง) การฝึกอบรมทางเทคนิค (การใช้งานและการบำรุงรักษา) และการสนับสนุนหลังการขาย (การจัดหาชิ้นส่วนอะไหล่สำหรับส่วนประกอบสำคัญ การวินิจฉัยจากระยะไกล) เพื่อช่วยให้ลูกค้าสามารถผลิตแผ่นซับสเตรต SiC จำนวนมากคุณภาพสูง พร้อมบริการปรับปรุงกระบวนการเพื่อปรับปรุงผลผลิตผลึกและประสิทธิภาพการเติบโตอย่างต่อเนื่อง