Phương pháp CVD để sản xuất nguyên liệu SiC có độ tinh khiết cao trong lò tổng hợp silicon carbide ở nhiệt độ 1600℃

Mô tả ngắn gọn:

Lò tổng hợp silicon carbide (SiC) (CVD). Lò này sử dụng công nghệ lắng đọng hơi hóa học (CVD) để ₄ các nguồn silicon dạng khí (ví dụ SiH₄, SiCl₄) trong môi trường nhiệt độ cao, trong đó chúng phản ứng với các nguồn carbon (ví dụ C₃H₈, CH₄). Một thiết bị chính để phát triển các tinh thể silicon carbide có độ tinh khiết cao trên một chất nền (hạt giống graphite hoặc SiC). Công nghệ này chủ yếu được sử dụng để chuẩn bị chất nền tinh thể đơn SiC (4H/6H-SiC), đây là thiết bị xử lý cốt lõi để sản xuất chất bán dẫn điện (như MOSFET, SBD).

Gửi email cho chúng tôi

Chi tiết sản phẩm

Thẻ sản phẩm

Nguyên lý hoạt động:

1. Cung cấp tiền chất. Các khí nguồn silicon (ví dụ SiH₄) và nguồn cacbon (ví dụ C₃H₈) được trộn theo tỷ lệ và đưa vào buồng phản ứng.

2. Phân hủy ở nhiệt độ cao: Ở nhiệt độ cao 1500~2300℃, quá trình phân hủy khí tạo ra các nguyên tử hoạt động Si và C.

3. Phản ứng bề mặt: Các nguyên tử Si và C được lắng đọng trên bề mặt chất nền để tạo thành lớp tinh thể SiC.

4. Sự phát triển của tinh thể: Thông qua việc kiểm soát độ dốc nhiệt độ, lưu lượng khí và áp suất, để đạt được sự phát triển theo hướng dọc theo trục c hoặc trục a.

Các thông số chính:

· Nhiệt độ: 1600~2200℃ (>2000℃ đối với 4H-SiC)

· Áp suất: 50~200mbar (áp suất thấp để giảm sự hình thành hạt khí)

· Tỷ lệ khí: Si/C≈1,0~1,2 (để tránh khuyết tật làm giàu Si hoặc C)

Các tính năng chính:

(1) Chất lượng tinh thể
Mật độ khuyết tật thấp: mật độ vi ống < 0,5cm ⁻², mật độ sai lệch <10⁴ cm⁻².

Kiểm soát loại đa tinh thể: có thể phát triển 4H-SiC (chính thống), 6H-SiC, 3C-SiC và các loại tinh thể khác.

(2) Hiệu suất thiết bị
Độ ổn định nhiệt độ cao: gia nhiệt cảm ứng than chì hoặc gia nhiệt điện trở, nhiệt độ >2300℃.

Kiểm soát độ đồng đều: nhiệt độ dao động ±5℃, tốc độ tăng trưởng 10~50μm/h.

Hệ thống khí: Lưu lượng kế khối lượng có độ chính xác cao (MFC), độ tinh khiết của khí ≥99,999%.

(3) Ưu điểm về công nghệ
Độ tinh khiết cao: Nồng độ tạp chất nền <10¹⁶ cm⁻³ (N, B, v.v.).

Kích thước lớn: Hỗ trợ sự phát triển của nền SiC 6 "/8".

(4) Tiêu thụ năng lượng và chi phí
Tiêu thụ năng lượng cao (200~500kW·h cho mỗi lò), chiếm 30%~50% chi phí sản xuất nền SiC.

Ứng dụng cốt lõi:

1. Chất nền bán dẫn điện: MOSFET SiC dùng để sản xuất xe điện và biến tần quang điện.

2. Thiết bị Rf: Trạm gốc 5G GaN trên nền epitaxial SiC.

3. Thiết bị môi trường khắc nghiệt: cảm biến nhiệt độ cao cho nhà máy điện hạt nhân và hàng không vũ trụ.

Thông số kỹ thuật:

Đặc điểm kỹ thuật	Chi tiết
Kích thước (D × R × C)	4000 x 3400 x 4300 mm hoặc tùy chỉnh
Đường kính buồng lò	1100mm
Sức chứa tải	50kg
Độ chân không giới hạn	10-2Pa(2h sau khi bơm phân tử bắt đầu)
Tỷ lệ tăng áp suất buồng	≤10Pa/h (sau khi nung)
Hành trình nâng nắp lò dưới	1500mm
Phương pháp sưởi ấm	Sưởi ấm cảm ứng
Nhiệt độ tối đa trong lò	2400°C
Nguồn cung cấp điện sưởi ấm	2X40kW
Đo nhiệt độ	Đo nhiệt độ hồng ngoại hai màu
Phạm vi nhiệt độ	900~3000℃
Độ chính xác kiểm soát nhiệt độ	±1°C
Phạm vi áp suất kiểm soát	1~700mbar
Độ chính xác kiểm soát áp suất	1~5mbar ±0,1mbar; 5~100mbar ±0,2mbar; 100~700mbar ±0,5mbar
Phương pháp tải	Tải trọng thấp hơn;
Cấu hình tùy chọn	Điểm đo nhiệt độ kép, xe nâng dỡ hàng.

Dịch vụ XKH:

XKH cung cấp dịch vụ chu trình đầy đủ cho lò CVD silicon carbide, bao gồm tùy chỉnh thiết bị (thiết kế vùng nhiệt độ, cấu hình hệ thống khí), phát triển quy trình (kiểm soát tinh thể, tối ưu hóa khuyết tật), đào tạo kỹ thuật (vận hành và bảo trì) và hỗ trợ sau bán hàng (cung cấp phụ tùng thay thế cho các thành phần chính, chẩn đoán từ xa) để giúp khách hàng đạt được sản xuất hàng loạt chất nền SiC chất lượng cao. Và cung cấp dịch vụ nâng cấp quy trình để liên tục cải thiện hiệu suất sản xuất và tăng trưởng tinh thể.