CVD 공정용 4인치 6인치 8인치 SiC 결정 성장로
작동 원리
본 CVD 시스템의 핵심 원리는 실리콘(예: SiH4) 및 탄소(예: C3H8) 전구체 가스를 고온(일반적으로 1500~2000°C)에서 열분해하여 기체 화학 반응을 통해 기판에 SiC 단결정을 증착하는 것입니다. 이 기술은 특히 낮은 결함 밀도(<1000/cm²)를 가진 고순도(>99.9995%) 4H/6H-SiC 단결정 생산에 적합하며, 전력 전자 및 RF 소자의 엄격한 재료 요건을 충족합니다. 가스 조성, 유량 및 온도 구배를 정밀하게 제어함으로써 결정 전도도(N/P형)와 저항률을 정확하게 조절할 수 있습니다.
시스템 유형 및 기술 매개변수
| 시스템 유형 | 온도 범위 | 주요 특징 | 응용 프로그램 |
| 고온 CVD | 1500~2300°C | 흑연 유도 가열, ±5°C 온도 균일성 | 대량 SiC 결정 성장 |
| 열필라멘트 CVD | 800-1400°C | 텅스텐 필라멘트 가열, 10-50μm/h 증착 속도 | SiC 두꺼운 에피택시 |
| VPE CVD | 1200~1800°C | 다중 구역 온도 제어, 가스 활용률 80% 이상 | 대량 에피웨이퍼 생산 |
| 혈전색전술(PECVD) | 400~800°C | 플라즈마 강화, 1-10μm/h 증착 속도 | 저온 SiC 박막 |
주요 기술적 특성
1. 고급 온도 제어 시스템
이 용광로는 전체 성장 챔버에 걸쳐 ±1°C의 균일도를 유지하며 최대 2300°C의 온도를 유지할 수 있는 다중 구역 저항 가열 시스템을 갖추고 있습니다. 이러한 정밀 열 관리 기능은 다음을 통해 구현됩니다.
12개의 독립적으로 제어되는 가열 구역.
중복 열전대 모니터링(C형 W-Re).
실시간 열 프로파일 조정 알고리즘.
열 기울기 제어를 위한 수냉식 챔버 벽.
2. 가스 공급 및 혼합 기술
당사의 독점적인 가스 분배 시스템은 최적의 전구체 혼합과 균일한 공급을 보장합니다.
정확도가 ±0.05sccm인 질량 유량 컨트롤러.
다중 지점 가스 주입 매니폴드.
현장 가스 구성 모니터링(FTIR 분광법).
성장주기 동안 자동 흐름 보상.
3. 크리스탈 품질 향상
이 시스템은 수정의 품질을 개선하기 위해 여러 가지 혁신을 통합했습니다.
회전 기판 홀더(0-100rpm 프로그래밍 가능).
고급 경계층 제어 기술.
현장 결함 모니터링 시스템(UV 레이저 산란).
성장 중 자동적인 스트레스 보상.
4. 프로세스 자동화 및 제어
완전 자동화된 요리법 실행.
실시간 성장 매개변수 최적화 AI.
원격 모니터링 및 진단.
1000개 이상의 매개변수 데이터 로깅(5년간 저장).
5. 안전성 및 신뢰성 기능
3중 중복 과열 보호.
자동 비상 정화 시스템.
내진 구조 설계.
98.5% 가동 시간 보장.
6. 확장 가능한 아키텍처
모듈식 설계로 용량 업그레이드가 가능합니다.
100mm ~ 200mm 웨이퍼 크기와 호환됩니다.
수직 및 수평 구성을 모두 지원합니다.
유지관리를 위한 빠른 교체 구성 요소.
7. 에너지 효율
비슷한 시스템보다 전력 소모량이 30% 낮습니다.
열 회수 시스템은 폐열의 60%를 포착합니다.
최적화된 가스 소비 알고리즘.
LEED 규정을 준수하는 시설 요구 사항.
8. 재료의 다양성
모든 주요 SiC 폴리타입(4H, 6H, 3C)을 성장시킵니다.
전도성 및 반절연성 변형을 모두 지원합니다.
다양한 도핑 방식(N형, P형)을 수용합니다.
대체 전구체(예: TMS, TES)와 호환됩니다.
9. 진공 시스템 성능
기저압력: <1×10⁻⁶ Torr
누출률: <1×10⁻⁹ Torr·L/sec
펌핑 속도: 5000L/s(SiH₄의 경우)
성장주기 동안 자동 압력 제어
이 포괄적인 기술 사양서는 업계 최고의 일관성과 수율로 연구용 및 양산용 SiC 결정을 생산할 수 있는 본 시스템의 역량을 입증합니다. 정밀 제어, 첨단 모니터링, 그리고 견고한 엔지니어링의 조합으로, 본 CVD 시스템은 전력 전자, RF 장치 및 기타 첨단 반도체 분야의 연구개발 및 양산 애플리케이션에 최적의 선택입니다.
주요 장점
1. 고품질 결정 성장
• 결함 밀도는 <1000/cm²(4H-SiC)만큼 낮음
• 도핑 균일도 <5% (6인치 웨이퍼)
• 결정 순도 >99.9995%
2. 대량 생산 능력
• 최대 8인치 웨이퍼 성장 지원
• 직경 균일도 >99%
• 두께 변화 <±2%
3. 정밀한 공정 제어
• 온도 제어 정확도 ±1°C
• 가스 흐름 제어 정확도 ±0.1sccm
• 압력 제어 정확도 ±0.1Torr
4. 에너지 효율
• 기존 방식보다 에너지 효율성이 30% 더 높습니다.
• 최대 50-200μm/h의 성장 속도
• 장비 가동 시간 >95%
주요 응용 분야
1. 전력 전자 장치
1200V+ MOSFET/다이오드용 6인치 4H-SiC 기판은 스위칭 손실을 50%까지 줄입니다.
2. 5G 통신
삽입 손실이 >10GHz에서 <0.3dB인 기지국 PA용 반절연 SiC 기판(저항률 >10⁸Ω·cm)입니다.
3. 신에너지 자동차
자동차용 SiC 전력 모듈은 EV 주행거리를 5~8% 늘리고 충전 시간을 30% 단축시킵니다.
4. PV 인버터
결함이 적은 기판은 시스템 크기를 40% 줄이는 동시에 변환 효율을 99% 이상으로 높입니다.
XKH의 서비스
1. 맞춤형 서비스
맞춤형 4-8인치 CVD 시스템.
4H/6H-N형, 4H/6H-SEMI절연형 등의 성장을 지원합니다.
2. 기술 지원
운영 및 프로세스 최적화에 대한 포괄적인 교육.
24시간 연중무휴 기술 대응.
3. 턴키 솔루션
설치부터 프로세스 검증까지 종단간 서비스를 제공합니다.
4. 자재 공급
2~12인치 SiC 기판/에피웨이퍼 사용 가능.
4H/6H/3C 폴리타입을 지원합니다.
주요 차별화 요소는 다음과 같습니다.
최대 8인치의 결정 성장 능력.
업계 평균보다 20% 더 빠른 성장률.
시스템 안정성 98%.
완전한 지능형 제어 시스템 패키지.
