เตาเผาคริสตัลยาวซิลิกอนคาร์ไบด์ที่ต้านทานการเจริญเติบโตของผลึกแท่ง SiC ขนาด 6/8/12 นิ้ว วิธี PVT
หลักการทำงาน：
1. การโหลดวัตถุดิบ: ผง SiC ที่มีความบริสุทธิ์สูง (หรือบล็อก) วางไว้ที่ด้านล่างของเบ้าหลอมกราไฟต์ (โซนอุณหภูมิสูง)
2. สภาพแวดล้อมสุญญากาศ/เฉื่อย: ดูดสูญญากาศห้องเตาเผา (<10⁻³ mbar) หรือส่งผ่านก๊าซเฉื่อย (Ar)
3. การระเหิดที่อุณหภูมิสูง: ทนต่อความร้อนถึง 2000~2500℃ การสลายตัวของ SiC เป็น Si, Si₂C, SiC₂ และส่วนประกอบในเฟสก๊าซอื่นๆ
4. การส่งผ่านเฟสก๊าซ: การไล่ระดับอุณหภูมิจะขับเคลื่อนการแพร่กระจายของวัสดุในเฟสก๊าซไปยังบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำ (ปลายเมล็ดพันธุ์)
5. การเจริญเติบโตของผลึก: เฟสก๊าซจะตกผลึกใหม่บนพื้นผิวของผลึกเมล็ดพันธุ์และเติบโตในทิศทางตามแกน C หรือแกน A
พารามิเตอร์ที่สำคัญ:
1. ความต่างของอุณหภูมิ: 20~50℃/ซม. (ควบคุมอัตราการเติบโตและความหนาแน่นของข้อบกพร่อง)
2. แรงดัน: 1~100mbar (แรงดันต่ำเพื่อลดการรวมตัวของสิ่งเจือปน)
3.อัตราการเติบโต: 0.1~1 มม./ชม. (ส่งผลต่อคุณภาพผลึกและประสิทธิภาพการผลิต)
คุณสมบัติหลัก:
(1) คุณภาพคริสตัล
ความหนาแน่นของข้อบกพร่องต่ำ: ความหนาแน่นของไมโครทูบูล <1 ซม.⁻², ความหนาแน่นของการเคลื่อนตัว 10³~10⁴ ซม.⁻² (ผ่านการปรับให้เหมาะสมของเมล็ดพันธุ์และการควบคุมกระบวนการ)
การควบคุมประเภทโพลีคริสตัลไลน์: สามารถเติบโต 4H-SiC (กระแสหลัก), 6H-SiC, สัดส่วน 4H-SiC >90% (ต้องควบคุมการไล่ระดับอุณหภูมิและอัตราส่วนสโตอิชิโอเมตริกของเฟสก๊าซอย่างแม่นยำ)
(2) ประสิทธิภาพของอุปกรณ์
เสถียรภาพอุณหภูมิสูง: อุณหภูมิตัวทำความร้อนกราไฟท์ >2500℃ ตัวเตาใช้การออกแบบฉนวนหลายชั้น (เช่น แผ่นรองกราไฟท์ + แจ็คเก็ตระบายความร้อนด้วยน้ำ)
การควบคุมความสม่ำเสมอ: ความผันผวนของอุณหภูมิตามแนวแกน/แนวรัศมี ±5 °C ช่วยให้มั่นใจได้ว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของผลึกมีความสม่ำเสมอ (ความหนาของพื้นผิว 6 นิ้วมีความคลาดเคลื่อนน้อยกว่า 5%)
ระดับความอัตโนมัติ: ระบบควบคุม PLC แบบบูรณาการ การตรวจสอบอุณหภูมิ แรงดัน และอัตราการเติบโตแบบเรียลไทม์
(3) ข้อได้เปรียบทางเทคโนโลยี
การใช้ประโยชน์ของวัตถุดิบสูง: อัตราการแปลงวัตถุดิบ >70% (ดีกว่าวิธี CVD)
ความเข้ากันได้ของขนาดใหญ่: การผลิตจำนวนมากขนาด 6 นิ้วสำเร็จแล้ว ส่วนขนาด 8 นิ้วอยู่ในขั้นตอนการพัฒนา
(4) การใช้พลังงานและต้นทุน
การใช้พลังงานของเตาเผาหนึ่งเตาคือ 300~800kW·h คิดเป็น 40%~60% ของต้นทุนการผลิตแผ่น SiC
การลงทุนด้านอุปกรณ์นั้นสูง (1.5 ล้าน 3 ล้านหน่วย) แต่ต้นทุนพื้นผิวต่อหน่วยต่ำกว่าวิธี CVD
แอปพลิเคชันหลัก:
1. อิเล็กทรอนิกส์กำลัง: ซับสเตรต SiC MOSFET สำหรับอินเวอร์เตอร์ยานยนต์ไฟฟ้าและอินเวอร์เตอร์โฟโตโวลตาอิกส์
2. อุปกรณ์ Rf: สถานีฐาน 5G ซับสเตรตเอพิแทกเซียล GaN-on-SiC (ส่วนใหญ่เป็น 4H-SiC)
3. อุปกรณ์สภาพแวดล้อมที่รุนแรง: เซ็นเซอร์อุณหภูมิสูงและแรงดันสูงสำหรับอุปกรณ์การบินและอวกาศและพลังงานนิวเคลียร์
พารามิเตอร์ทางเทคนิค：
| ข้อมูลจำเพาะ | รายละเอียด |
| ขนาด (กว้าง × ยาว × สูง) | 2500 × 2400 × 3456 มม. หรือปรับแต่งได้ |
| เส้นผ่านศูนย์กลางเบ้าหลอม | 900 มม. |
| แรงดันสุญญากาศสูงสุด | 6 × 10⁻⁴ Pa (หลังจากดูดสูญญากาศ 1.5 ชั่วโมง) |
| อัตราการรั่วไหล | ≤5 Pa/12 ชม. (อบ) |
| เส้นผ่านศูนย์กลางเพลาหมุน | 50 มม. |
| ความเร็วในการหมุน | 0.5–5 รอบต่อนาที |
| วิธีการให้ความร้อน | การให้ความร้อนด้วยความต้านทานไฟฟ้า |
| อุณหภูมิเตาเผาสูงสุด | 2500 องศาเซลเซียส |
| พลังงานความร้อน | 40 กิโลวัตต์ × 2 × 20 กิโลวัตต์ |
| การวัดอุณหภูมิ | ไพโรมิเตอร์อินฟราเรดสองสี |
| ช่วงอุณหภูมิ | 900–3000 องศาเซลเซียส |
| ความแม่นยำของอุณหภูมิ | ±1 องศาเซลเซียส |
| ช่วงแรงดัน | 1–700 มิลลิบาร์ |
| ความแม่นยำในการควบคุมแรงดัน | 1–10 มิลลิบาร์: ±0.5% FS; 10–100 มิลลิบาร์: ±0.5% FS; 100–700 มิลลิบาร์: ±0.5% FS |
| ประเภทการดำเนินการ | การโหลดจากด้านล่าง ตัวเลือกด้านความปลอดภัยแบบแมนนวล/อัตโนมัติ |
| คุณสมบัติเสริม | การวัดอุณหภูมิแบบคู่ โซนความร้อนหลายโซน |
บริการ XKH:
XKH ให้บริการกระบวนการทั้งหมดของเตาเผา SiC PVT ครอบคลุมตั้งแต่การปรับแต่งอุปกรณ์ (การออกแบบสนามความร้อน การควบคุมอัตโนมัติ) การพัฒนากระบวนการ (การควบคุมรูปร่างผลึก การปรับปรุงข้อบกพร่อง) การฝึกอบรมทางเทคนิค (การใช้งานและการบำรุงรักษา) และการสนับสนุนหลังการขาย (การเปลี่ยนชิ้นส่วนกราไฟต์ การสอบเทียบสนามความร้อน) เพื่อช่วยให้ลูกค้าบรรลุการผลิตผลึก SiC จำนวนมากที่มีคุณภาพสูง นอกจากนี้ เรายังมีบริการปรับปรุงกระบวนการเพื่อปรับปรุงผลผลิตและประสิทธิภาพการเติบโตของผลึกอย่างต่อเนื่อง โดยมีระยะเวลาดำเนินการโดยทั่วไปอยู่ที่ 3-6 เดือน
แผนภาพรายละเอียด
