1600℃의 탄화규소 합성로에서 CVD 방법을 이용하여 고순도 SiC 원료를 생산하는 방법
작동 원리:
1. 전구체 공급. 실리콘 공급원(예: SiH₄) 및 탄소 공급원(예: C₃H₈) 가스를 적절한 비율로 혼합하여 반응 챔버에 공급합니다.
2. 고온 분해: 1500~2300℃의 고온에서 기체 분해를 통해 활성 Si 및 C 원자가 생성됩니다.
3. 표면 반응: Si 및 C 원자가 기판 표면에 증착되어 SiC 결정층을 형성합니다.
4. 결정 성장: 온도 구배, 가스 흐름 및 압력 제어를 통해 c축 또는 a축을 따라 방향성 성장을 달성합니다.
주요 매개변수:
• 온도: 1600~2200℃ (4H-SiC의 경우 2000℃ 이상)
• 압력: 50~200mbar (가스 핵 생성 감소를 위한 저압)
• 가스 비율: Si/C≈1.0~1.2 (Si 또는 C 농축 결함 방지)
주요 특징:
(1) 결정질
낮은 결함 밀도: 미세소관 밀도 < 0.5cm⁻², 전위 밀도 < 10⁴cm⁻².
다결정 유형 제어: 4H-SiC(주력), 6H-SiC, 3C-SiC 및 기타 결정 유형을 성장시킬 수 있습니다.
(2) 장비 성능
고온 안정성: 흑연 유도 가열 또는 저항 가열 방식, 2300℃ 이상의 온도에서 안정성 유지.
균일성 제어: 온도 변동 ±5℃, 성장 속도 10~50μm/h.
가스 시스템: 고정밀 질량 유량계(MFC), 가스 순도 ≥99.999%.
(3) 기술적 이점
고순도: 배경 불순물 농도 <10¹⁶ cm⁻³ (N, B 등).
대형 사이즈: 6인치/8인치 SiC 기판 성장을 지원합니다.
(4) 에너지 소비 및 비용
높은 에너지 소비량(로당 200~500kW·h)으로 인해 SiC 기판 생산 비용의 30~50%를 차지합니다.
핵심 응용 분야:
1. 전력 반도체 기판: 전기 자동차 및 태양광 인버터 제조용 SiC MOSFET.
2. RF 소자: 5G 기지국용 GaN-on-SiC 에피택셜 기판.
3. 극한 환경 장치: 항공우주 및 원자력 발전소용 고온 센서.
기술 사양:
| 사양 | 세부 |
| 크기 (길이 × 너비 × 높이) | 4000 x 3400 x 4300 mm 또는 사용자 지정 |
| 용광로 챔버 직경 | 1100mm |
| 적재 용량 | 50kg |
| 한계 진공도 | 10-2Pa(분자 펌프 작동 시작 후 2시간) |
| 챔버 압력 상승률 | ≤10Pa/h(소성 후) |
| 하부 용광로 덮개 들어올리기 스트로크 | 1500mm |
| 가열 방식 | 유도 가열 |
| 용광로의 최고 온도 | 2400°C |
| 난방 전원 공급 장치 | 2X40kW |
| 온도 측정 | 2색 적외선 온도 측정 |
| 온도 범위 | 900~3000℃ |
| 온도 제어 정확도 | ±1°C |
| 제어 압력 범위 | 1~700mbar |
| 압력 제어 정확도 | 1~5mbar ±0.1mbar; 5~100mbar ±0.2mbar; 100~700mbar ±0.5mbar |
| 로딩 방식 | 적재량 감소; |
| 선택적 구성 | 이중 온도 측정 지점, 지게차 하역. |
XKH 서비스:
XKH는 실리콘 카바이드 CVD로에 대한 전 과정 서비스를 제공합니다. 여기에는 장비 맞춤화(온도 영역 설계, 가스 시스템 구성), 공정 개발(결정 제어, 결함 최적화), 기술 교육(운영 및 유지 보수) 및 사후 지원(주요 부품 공급, 원격 진단)이 포함되어 고객이 고품질 SiC 기판을 대량 생산할 수 있도록 지원합니다. 또한, 결정 수율 및 성장 효율을 지속적으로 향상시키기 위한 공정 업그레이드 서비스도 제공합니다.
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