1600℃ तापमान पर सिलिकॉन कार्बाइड संश्लेषण भट्टी में उच्च शुद्धता वाले SiC कच्चे माल के उत्पादन के लिए CVD विधि का प्रयोग।

1600℃ तापमान पर सिलिकॉन कार्बाइड संश्लेषण भट्टी में उच्च शुद्धता वाले SiC कच्चे माल के उत्पादन के लिए CVD विधि (विशेष चित्र)

संक्षिप्त वर्णन:

सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) संश्लेषण भट्टी (CVD)। यह रासायनिक वाष्प निक्षेपण (CVD) तकनीक का उपयोग करके गैसीय सिलिकॉन स्रोतों (जैसे SiH₄, SiCl₄) को उच्च तापमान वाले वातावरण में कार्बन स्रोतों (जैसे C₃H₈, CH₄) में परिवर्तित करती है। यह एक सब्सट्रेट (ग्रेफाइट या SiC सीड) पर उच्च शुद्धता वाले सिलिकॉन कार्बाइड क्रिस्टल विकसित करने के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण है। इस तकनीक का मुख्य रूप से उपयोग SiC सिंगल क्रिस्टल सब्सट्रेट (4H/6H-SiC) तैयार करने के लिए किया जाता है, जो पावर सेमीकंडक्टर (जैसे MOSFET, SBD) के निर्माण के लिए मुख्य प्रक्रिया उपकरण है।

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विशेषताएँ

काम के सिद्धांत:

1. अग्रदूत आपूर्ति। सिलिकॉन स्रोत (जैसे SiH₄) और कार्बन स्रोत (जैसे C₃H₈) गैसों को अनुपात में मिलाया जाता है और प्रतिक्रिया कक्ष में डाला जाता है।

2. उच्च तापमान अपघटन: 1500~2300℃ के उच्च तापमान पर, गैस अपघटन से Si और C सक्रिय परमाणु उत्पन्न होते हैं।

3. सतही अभिक्रिया: Si और C परमाणु सब्सट्रेट की सतह पर जमा होकर SiC क्रिस्टल परत बनाते हैं।

4. क्रिस्टल वृद्धि: तापमान प्रवणता, गैस प्रवाह और दबाव के नियंत्रण के माध्यम से, सी अक्ष या ए अक्ष के अनुदिश दिशात्मक वृद्धि प्राप्त करना।

मुख्य मापदंड:

· तापमान: 1600~2200℃ (4H-SiC के लिए >2000℃)

• दबाव: 50~200 एमबार (गैस निर्माण को कम करने के लिए कम दबाव)

· गैस अनुपात: Si/C≈1.0~1.2 (Si या C संवर्धन दोषों से बचने के लिए)

मुख्य विशेषताएं:

(1) क्रिस्टल गुणवत्ता
कम दोष घनत्व: माइक्रोट्यूब्यूल घनत्व < 0.5 सेमी⁻², विस्थापन घनत्व <10⁴ सेमी⁻²।

बहुक्रिस्टलीय प्रकार नियंत्रण: 4H-SiC (मुख्यधारा), 6H-SiC, 3C-SiC और अन्य क्रिस्टल प्रकारों को विकसित किया जा सकता है।

(2) उपकरण प्रदर्शन
उच्च तापमान स्थिरता: ग्रेफाइट प्रेरण तापन या प्रतिरोध तापन, तापमान >2300℃।

एकसमानता नियंत्रण: तापमान में उतार-चढ़ाव ±5℃, वृद्धि दर 10~50μm/घंटा।

गैस प्रणाली: उच्च परिशुद्धता द्रव्यमान प्रवाहमापी (एमएफसी), गैस की शुद्धता ≥99.999%।

(3) तकनीकी लाभ
उच्च शुद्धता: पृष्ठभूमि अशुद्धता सांद्रता <10¹⁶ cm⁻³ (N, B, आदि)।

बड़े आकार: 6 "/8" SiC सब्सट्रेट पर वृद्धि का समर्थन करता है।

(4) ऊर्जा खपत और लागत
उच्च ऊर्जा खपत (200~500 किलोवाट-घंटा प्रति भट्टी), जो SiC सब्सट्रेट की उत्पादन लागत का 30% से 50% हिस्सा है।

मुख्य अनुप्रयोग:

1. पावर सेमीकंडक्टर सब्सट्रेट: इलेक्ट्रिक वाहनों और फोटोवोल्टाइक इनवर्टर के निर्माण के लिए SiC MOSFETs।

2. आरएफ डिवाइस: 5जी बेस स्टेशन GaN-ऑन-SiC एपिटैक्सियल सब्सट्रेट।

3. अत्यधिक प्रतिकूल वातावरण में काम करने वाले उपकरण: एयरोस्पेस और परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के लिए उच्च तापमान सेंसर।

तकनीकी विनिर्देश:

विनिर्देश	विवरण
आयाम (लंबाई × चौड़ाई × ऊंचाई)	4000 x 3400 x 4300 मिमी या अनुकूलित करें
भट्टी कक्ष का व्यास	1100 मिमी
लोडिंग क्षमता	50 किलो
सीमा निर्वात डिग्री	10-2Pa (आणविक पंप शुरू होने के 2 घंटे बाद)
कक्ष दबाव वृद्धि दर	कैल्सीनेशन के बाद ≤10Pa/h
भट्टी के ढक्कन को उठाने का निचला स्ट्रोक	1500 मिमी
तापन विधि	इंडक्शन हीटिंग
भट्टी में अधिकतम तापमान	2400 डिग्री सेल्सियस
ताप विद्युत आपूर्ति	2X40kW
तापमान माप	दो-रंग अवरक्त तापमान माप
तापमान की रेंज	900~3000℃
तापमान नियंत्रण सटीकता	±1° सेल्सियस
दबाव सीमा को नियंत्रित करें	1~700 एमबार
दबाव नियंत्रण सटीकता	1~5 एमबार ±0.1 एमबार; 5~100 एमबार ±0.2 एमबार; 100~700 एमबार ±0.5 एमबार
लोडिंग विधि	कम भार;
वैकल्पिक कॉन्फ़िगरेशन	तापमान मापने के दोहरे बिंदु, अनलोडिंग फोर्कलिफ्ट।

एक्सकेएच सेवाएं:

XKH सिलिकॉन कार्बाइड CVD भट्टियों के लिए पूर्ण-चक्र सेवाएं प्रदान करता है, जिसमें उपकरण अनुकूलन (तापमान क्षेत्र डिजाइन, गैस प्रणाली विन्यास), प्रक्रिया विकास (क्रिस्टल नियंत्रण, दोष अनुकूलन), तकनीकी प्रशिक्षण (संचालन और रखरखाव) और बिक्री-पश्चात सहायता (प्रमुख घटकों की स्पेयर पार्ट्स आपूर्ति, रिमोट डायग्नोसिस) शामिल हैं, ताकि ग्राहकों को उच्च गुणवत्ता वाले SiC सब्सट्रेट का बड़े पैमाने पर उत्पादन करने में मदद मिल सके। साथ ही, क्रिस्टल उत्पादन और वृद्धि दक्षता में निरंतर सुधार के लिए प्रक्रिया उन्नयन सेवाएं भी प्रदान करता है।