Forno de crescimento de cristais de SiC de 4, 6 e 8 polegadas para processo CVD

Descrição curta:

O sistema de deposição química a vapor (CVD) do forno de crescimento de cristais de SiC da XKH utiliza tecnologia de deposição química a vapor de ponta, projetada especificamente para o crescimento de cristais únicos de SiC de alta qualidade. Através do controle preciso dos parâmetros do processo, incluindo fluxo de gás, temperatura e pressão, permite o crescimento controlado de cristais de SiC em substratos de 4 a 8 polegadas. Este sistema CVD pode produzir diversos tipos de cristais de SiC, incluindo os tipos 4H/6H-N e 4H/6H-SEMI isolante, fornecendo soluções completas, desde equipamentos até processos. O sistema atende aos requisitos de crescimento de wafers de 2 a 12 polegadas, tornando-o particularmente adequado para a produção em massa de eletrônica de potência e dispositivos de RF.

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Características

Princípio de funcionamento

O princípio básico do nosso sistema CVD envolve a decomposição térmica de gases precursores contendo silício (p. ex., SiH4) e carbono (p. ex., C3H8) a altas temperaturas (tipicamente 1500-2000 °C), depositando monocristais de SiC em substratos por meio de reações químicas em fase gasosa. Esta tecnologia é especialmente adequada para a produção de monocristais de 4H/6H-SiC de alta pureza (>99,9995%) com baixa densidade de defeitos (<1000/cm²), atendendo aos rigorosos requisitos de materiais para eletrônica de potência e dispositivos de RF. Através do controle preciso da composição do gás, vazão e gradiente de temperatura, o sistema permite a regulação precisa da condutividade (tipo N/P) e da resistividade dos cristais.

Tipos de sistemas e parâmetros técnicos

Tipo de sistema	Faixa de temperatura	Principais características	Aplicações
CVD de alta temperatura	1500-2300°C	Aquecimento por indução de grafite, uniformidade de temperatura de ±5°C	Crescimento de cristais de SiC em massa
CVD de filamento quente	800-1400°C	Aquecimento de filamento de tungstênio, taxa de deposição de 10-50μm/h	Epitaxia espessa de SiC
VPE CVD	1200-1800°C	Controle de temperatura multizona, utilização de gás >80%	Produção em massa de epi-wafers
PECVD	400-800°C	Plasma aprimorado, taxa de deposição de 1-10μm/h	Filmes finos de SiC de baixa temperatura

Principais Características Técnicas

1. Sistema avançado de controle de temperatura
O forno possui um sistema de aquecimento resistivo multizona capaz de manter temperaturas de até 2300 °C com uniformidade de ±1 °C em toda a câmara de crescimento. Esse gerenciamento térmico preciso é alcançado por meio de:
12 zonas de aquecimento controladas independentemente.
Monitoramento redundante de termopar (Tipo C W-Re).
Algoritmos de ajuste de perfil térmico em tempo real.
Paredes da câmara resfriadas a água para controle do gradiente térmico.

2. Tecnologia de entrega e mistura de gás
Nosso sistema proprietário de distribuição de gás garante mistura ideal de precursores e entrega uniforme:
Controladores de fluxo de massa com precisão de ±0,05sccm.
Coletor de injeção de gás multiponto.
Monitoramento da composição do gás in situ (espectroscopia FTIR).
Compensação automática de fluxo durante os ciclos de crescimento.

3. Melhoria da qualidade do cristal
O sistema incorpora diversas inovações para melhorar a qualidade do cristal:
Suporte de substrato rotativo (programável de 0 a 100 rpm).
Tecnologia avançada de controle de camada limite.
Sistema de monitoramento de defeitos in situ (dispersão de laser UV).
Compensação automática de estresse durante o crescimento.

4. Automação e Controle de Processos
Execução de receitas totalmente automatizada.
Otimização de parâmetros de crescimento em tempo real por IA.
Monitoramento e diagnóstico remoto.
Registro de mais de 1.000 dados de parâmetros (armazenados por 5 anos).

5. Recursos de segurança e confiabilidade
Proteção tripla redundante contra superaquecimento.
Sistema automático de purga de emergência.
Projeto estrutural com classificação sísmica.
Garantia de atividade de 98,5%.

6. Arquitetura Escalável
O design modular permite atualizações de capacidade.
Compatível com tamanhos de wafer de 100 mm a 200 mm.
Suporta configurações verticais e horizontais.
Componentes de troca rápida para manutenção.

7. Eficiência Energética
Consumo de energia 30% menor que sistemas comparáveis.
O sistema de recuperação de calor captura 60% do calor residual.
Algoritmos otimizados de consumo de gás.
Requisitos de instalações em conformidade com o LEED.

8. Versatilidade de materiais
Cultiva todos os principais politipos de SiC (4H, 6H, 3C).
Suporta variantes condutivas e semi-isolantes.
Acomoda vários esquemas de doping (tipo N, tipo P).
Compatível com precursores alternativos (por exemplo, TMS, TES).

9. Desempenho do sistema de vácuo
Pressão de base: <1×10⁻⁶ Torr
Taxa de vazamento: <1×10⁻⁹ Torr·L/seg
Velocidade de bombeamento: 5000L/s (para SiH₄)

Controle automático de pressão durante os ciclos de crescimento
Esta especificação técnica abrangente demonstra a capacidade do nosso sistema de produzir cristais de SiC com qualidade de pesquisa e produção, com consistência e rendimento líderes do setor. A combinação de controle de precisão, monitoramento avançado e engenharia robusta torna este sistema CVD a escolha ideal para aplicações de P&D e manufatura em larga escala em eletrônica de potência, dispositivos de RF e outras aplicações avançadas de semicondutores.

Principais vantagens

1. Crescimento de cristais de alta qualidade
• Densidade de defeitos tão baixa quanto <1000/cm² (4H-SiC)
• Uniformidade de dopagem <5% (wafers de 6 polegadas)
• Pureza do cristal >99,9995%

2. Capacidade de produção em grande escala
• Suporta crescimento de wafer de até 8 polegadas
• Uniformidade de diâmetro >99%
• Variação de espessura <±2%

3. Controle preciso do processo
• Precisão do controle de temperatura ±1°C
• Precisão do controle de fluxo de gás ±0,1sccm
• Precisão do controle de pressão ±0,1Torr

4. Eficiência Energética
• 30% mais eficiente em termos energéticos do que os métodos convencionais
• Taxa de crescimento de até 50-200μm/h
• Tempo de atividade do equipamento >95%

Principais aplicações

1. Dispositivos Eletrônicos de Potência
Substratos 4H-SiC de 6 polegadas para MOSFETs/diodos de 1200 V+, reduzindo perdas de comutação em 50%.

2. Comunicação 5G
Substratos de SiC semi-isolantes (resistividade >10⁸Ω·cm) para PAs de estação base, com perda de inserção <0,3dB a >10GHz.

3. Veículos de Nova Energia
Os módulos de energia SiC de nível automotivo aumentam o alcance dos veículos elétricos em 5-8% e reduzem o tempo de carregamento em 30%.

4. Inversores fotovoltaicos
Substratos com poucos defeitos aumentam a eficiência de conversão em mais de 99%, ao mesmo tempo em que reduzem o tamanho do sistema em 40%.

Serviços da XKH

1. Serviços de Personalização
Sistemas CVD de 4 a 8 polegadas personalizados.
Suporta crescimento do tipo 4H/6H-N, tipo isolante 4H/6H-SEMI, etc.

2. Suporte Técnico
Treinamento abrangente sobre otimização de operação e processos.
Resposta técnica 24 horas por dia, 7 dias por semana.

3. Soluções Turnkey
Serviços completos, desde a instalação até a validação do processo.

4. Fornecimento de materiais
Substratos/epi-wafers de SiC de 2 a 12 polegadas disponíveis.
Suporta politipos 4H/6H/3C.

Os principais diferenciais incluem:
Capacidade de crescimento de cristais de até 8 polegadas.
Taxa de crescimento 20% mais rápida que a média do setor.
98% de confiabilidade do sistema.
Pacote completo de sistema de controle inteligente.