탄화규소 저항성 장결정로 성장 6/8/12인치 인치 SiC 잉곳 결정 PVT 방법
작동 원리：
1. 원료 장입 : 고순도 SiC 분말(또는 블록)을 흑연 도가니 바닥(고온 영역)에 넣습니다.
2. 진공/불활성 환경: 용광로 챔버를 진공 처리(<10⁻³ mbar)하거나 불활성 가스(Ar)를 통과시킵니다.
3. 고온 승화: 저항 가열로 2000~2500℃, SiC가 Si, Si₂C, SiC₂ 및 기타 기체상 성분으로 분해됩니다.
4. 기체 상태 전달: 온도 구배는 기체 상태 물질이 저온 영역(시드 끝)으로 확산되도록 합니다.
5. 결정 성장: 기체 상태는 종자 결정 표면에서 재결정화되고 C축 또는 A축을 따라 방향성 있는 방향으로 성장합니다.
주요 매개변수:
1. 온도구배 : 20~50℃/cm (성장속도 및 결함밀도 제어)
2. 압력 : 1~100mbar (불순물 혼입을 줄이기 위한 낮은 압력).
3.성장 속도: 0.1~1mm/h (결정 품질 및 생산 효율에 영향을 미침).
주요 특징:
(1) 결정질
낮은 결함 밀도: 미세소관 밀도 <1 cm⁻², 전위 밀도 10³~10⁴ cm⁻²(시드 최적화 및 공정 제어를 통해).
다결정형 제어: 4H-SiC(주류), 6H-SiC, 4H-SiC 비율 >90% 성장 가능(온도 구배 및 기체상 화학양론비를 정확하게 제어해야 함).
(2) 장비 성능
고온 안정성: 흑연 가열 본체 온도 >2500℃, 용광로 본체는 다층 절연 설계(흑연 펠트 + 수냉 재킷 등)를 채택합니다.
균일성 제어: ±5 ° C의 축/반경 온도 변동으로 결정 직경의 일관성이 보장됩니다(6인치 기판 두께 편차 <5%).
자동화 수준: 통합 PLC 제어 시스템, 온도, 압력, 성장 속도의 실시간 모니터링.
(3) 기술적 우위
높은 재료 활용도: 원자재 전환율 >70%(CVD 방식보다 우수).
대형 사이즈 호환성: 6인치 양산이 완료되었고, 8인치는 개발 단계에 있습니다.
(4) 에너지 소비량 및 비용
단일로의 에너지 소비량은 300~800kW·h로 SiC기판 생산비용의 40%~60%를 차지합니다.
장비 투자비용은 높지만(1.5M~3M/대), 단위기판비용은 CVD방식에 비해 낮습니다.
핵심 응용 분야:
1. 전력 전자: 전기 자동차 인버터 및 태양광 인버터용 SiC MOSFET 기판.
2. Rf소자 : 5G 기지국 GaN-on-SiC 에피택셜 기판(주로 4H-SiC).
3. 극한 환경 장비: 항공우주 및 핵에너지 장비용 고온 및 고압 센서.
기술적 매개변수:
| 사양 | 세부 |
| 치수(L × W × H) | 2500 × 2400 × 3456mm 또는 사용자 정의 |
| 도가니 직경 | 900mm |
| 최대 진공 압력 | 6 × 10⁻⁴ Pa (진공 1.5시간 후) |
| 누설률 | ≤5 Pa/12h (베이크아웃) |
| 회전축 직경 | 50mm |
| 회전 속도 | 0.5~5분당 회전수 |
| 가열 방법 | 전기 저항 가열 |
| 최대 용광로 온도 | 2500°C |
| 가열 전력 | 40kW × 2 × 20kW |
| 온도 측정 | 듀얼 컬러 적외선 고온계 |
| 온도 범위 | 900~3000°C |
| 온도 정확도 | ±1°C |
| 압력 범위 | 1~700밀리바 |
| 압력 제어 정확도 | 1–10mbar: ±0.5% FS; 10–100 mbar: ±0.5% FS; 100–700mbar: ±0.5% FS |
| 작업 유형 | 하단 로딩, 수동/자동 안전 옵션 |
| 선택 기능 | 이중 온도 측정, 다중 가열 구역 |
XKH 서비스:
XKH는 고객이 고품질 SiC 결정 양산을 달성할 수 있도록 장비 맞춤화(열장 설계, 자동 제어), 공정 개발(결정 형상 제어, 결함 최적화), 기술 교육(운영 및 유지보수), 애프터서비스(흑연 부품 교체, 열장 교정)를 포함한 SiC PVT로의 전체 공정 서비스를 제공합니다. 또한, 결정 수율과 성장 효율을 지속적으로 향상시키기 위한 공정 업그레이드 서비스를 제공하며, 평균 리드타임은 3~6개월입니다.
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