Horno de crecimiento de cristales de SiC de 4, 6 y 8 pulgadas para el proceso de CVD

Imagen destacada del horno de crecimiento de cristales de SiC de 4, 6 y 8 pulgadas para el proceso CVD.

Descripción breve:

El sistema de deposición química en fase de vapor (CVD) de XKH con horno de crecimiento de cristales de SiC emplea tecnología de deposición química en fase de vapor líder a nivel mundial, diseñada específicamente para el crecimiento de monocristales de SiC de alta calidad. Mediante un control preciso de los parámetros del proceso, como el flujo de gas, la temperatura y la presión, permite el crecimiento controlado de cristales de SiC en sustratos de 4 a 8 pulgadas. Este sistema de CVD puede producir diversos tipos de cristales de SiC, incluyendo el tipo 4H/6H-N y el tipo aislante 4H/6H-SEMI, ofreciendo soluciones integrales que abarcan desde el equipo hasta los procesos. El sistema cumple con los requisitos de crecimiento de obleas de 2 a 12 pulgadas, lo que lo hace especialmente adecuado para la producción en masa de electrónica de potencia y dispositivos de radiofrecuencia (RF).

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Características

Principio de funcionamiento

El principio fundamental de nuestro sistema de CVD consiste en la descomposición térmica de gases precursores que contienen silicio (p. ej., SiH₄) y carbono (p. ej., C₃H₄) a altas temperaturas (típicamente de 1500 a 2000 °C), depositando monocristales de SiC sobre sustratos mediante reacciones químicas en fase gaseosa. Esta tecnología es especialmente adecuada para producir monocristales de 4H/6H-SiC de alta pureza (>99,9995 %) con baja densidad de defectos (<1000/cm²), cumpliendo así los estrictos requisitos de materiales para electrónica de potencia y dispositivos de radiofrecuencia (RF). Mediante un control preciso de la composición del gas, el caudal y el gradiente de temperatura, el sistema permite una regulación precisa del tipo de conductividad (tipo N/P) y la resistividad de los cristales.

Tipos de sistemas y parámetros técnicos

Tipo de sistema	Rango de temperatura	Características principales	Aplicaciones
CVD de alta temperatura	1500-2300 °C	Calentamiento por inducción de grafito, uniformidad de temperatura de ±5 °C	Crecimiento de cristales de SiC a granel
CVD de filamento caliente	800-1400 °C	Calentamiento del filamento de tungsteno, velocidad de deposición de 10-50 μm/h	Epitaxia gruesa de SiC
Enfermedad cardiovascular por virus de papiloma humano (VPE)	1200-1800 °C	Control de temperatura multizona, >80% de utilización de gas	Producción masiva de obleas epi
PECVD	400-800 °C	Plasma mejorado, velocidad de deposición de 1-10 μm/h	Películas delgadas de SiC de baja temperatura

Características técnicas clave

1. Sistema avanzado de control de temperatura
El horno cuenta con un sistema de calentamiento resistivo multizona capaz de mantener temperaturas de hasta 2300 °C con una uniformidad de ±1 °C en toda la cámara de crecimiento. Esta gestión térmica de precisión se logra mediante:
12 zonas de calentamiento controladas independientemente.
Monitoreo de termopar redundante (Tipo C W-Re).
Algoritmos de ajuste del perfil térmico en tiempo real.
Paredes de cámara refrigeradas por agua para el control del gradiente térmico.

2. Tecnología de suministro y mezcla de gases
Nuestro sistema patentado de distribución de gas garantiza una mezcla óptima de precursores y una entrega uniforme:
Controladores de caudal másico con precisión de ±0,05 sccm.
Colector de inyección de gas multipunto.
Monitoreo de la composición de gases in situ (espectroscopia FTIR).
Compensación automática de flujo durante los ciclos de crecimiento.

3. Mejora de la calidad del cristal
El sistema incorpora varias innovaciones para mejorar la calidad del cristal:
Porta sustrato giratorio (programable de 0 a 100 rpm).
Tecnología avanzada de control de capa límite.
Sistema de monitorización de defectos in situ (dispersión láser UV).
Compensación automática del estrés durante el crecimiento.

4. Automatización y control de procesos
Ejecución de recetas totalmente automatizada.
Inteligencia artificial para la optimización de parámetros de crecimiento en tiempo real.
Monitorización y diagnóstico remoto.
Registro de datos de más de 1000 parámetros (almacenados durante 5 años).

5. Características de seguridad y confiabilidad
Protección contra sobretemperatura con triple redundancia.
Sistema automático de purga de emergencia.
Diseño estructural con clasificación sísmica.
Garantía de tiempo de actividad del 98,5%.

6. Arquitectura escalable
El diseño modular permite actualizaciones de capacidad.
Compatible con tamaños de obleas de 100 mm a 200 mm.
Admite configuraciones tanto verticales como horizontales.
Componentes de cambio rápido para mantenimiento.

7. Eficiencia energética
Consumo energético un 30% inferior al de sistemas comparables.
El sistema de recuperación de calor captura el 60% del calor residual.
Algoritmos optimizados de consumo de gas.
Requisitos de instalaciones que cumplen con la norma LEED.

8. Versatilidad del material
Cultiva todos los principales politipos de SiC (4H, 6H, 3C).
Admite variantes conductoras y semiaislantes.
Se adapta a varios esquemas de dopaje (tipo N, tipo P).
Compatible con precursores alternativos (por ejemplo, TMS, TES).

9. Rendimiento del sistema de vacío
Presión base: <1×10⁻⁶ Torr
Tasa de fuga: <1×10⁻⁹ Torr·L/seg
Velocidad de bombeo: 5000L/s (para SiH₄)

Control automático de presión durante los ciclos de crecimiento.
Esta completa especificación técnica demuestra la capacidad de nuestro sistema para producir cristales de SiC de grado de investigación y producción con una consistencia y un rendimiento líderes en la industria. La combinación de control de precisión, monitorización avanzada e ingeniería robusta convierte a este sistema de CVD en la opción ideal para aplicaciones de I+D y fabricación a gran escala en electrónica de potencia, dispositivos de radiofrecuencia y otras aplicaciones avanzadas de semiconductores.

Ventajas clave

1. Crecimiento de cristales de alta calidad
• Densidad de defectos tan baja como <1000/cm² (4H-SiC)
• Uniformidad de dopaje <5% (obleas de 6 pulgadas)
• Pureza del cristal >99,9995%

2. Capacidad de producción a gran escala
• Admite un crecimiento de obleas de hasta 8 pulgadas
• Uniformidad de diámetro >99%
• Variación de espesor <±2%

3. Control preciso de procesos
• Precisión del control de temperatura ±1°C
• Precisión del control del flujo de gas ±0,1 sccm
• Precisión del control de presión ±0,1 Torr

4. Eficiencia energética
• 30% más de eficiencia energética que los métodos convencionales
• Tasa de crecimiento de hasta 50-200 μm/h
• Tiempo de actividad del equipo >95%

Aplicaciones clave

1. Dispositivos electrónicos de potencia
Sustratos de 4H-SiC de 6 pulgadas para MOSFET/diodos de 1200 V+, que reducen las pérdidas de conmutación en un 50 %.

2. Comunicación 5G
Sustratos de SiC semiaislantes (resistividad >10⁸Ω·cm) para PA de estación base, con pérdida de inserción <0,3 dB a >10 GHz.

3. Vehículos de nueva energía
Los módulos de potencia de SiC de grado automotriz amplían la autonomía de los vehículos eléctricos entre un 5 y un 8 % y reducen el tiempo de carga en un 30 %.

4. Inversores fotovoltaicos
Los sustratos con pocos defectos aumentan la eficiencia de conversión más allá del 99 % y al mismo tiempo reducen el tamaño del sistema en un 40 %.

Servicios de XKH

1. Servicios de personalización
Sistemas CVD personalizados de 4 a 8 pulgadas.
Admite el crecimiento de tipo 4H/6H-N, tipo aislante 4H/6H-SEMI, etc.

2. Soporte técnico
Capacitación integral en operación y optimización de procesos.
Respuesta técnica 24/7.

3. Soluciones llave en mano
Servicios de extremo a extremo desde la instalación hasta la validación del proceso.

4. Suministro de materiales
Sustratos/obleas epi de SiC de 2 a 12 pulgadas disponibles.
Admite politipos 4H/6H/3C.

Los diferenciadores clave incluyen:
Capacidad de crecimiento de cristales de hasta 8 pulgadas.
Tasa de crecimiento un 20% más rápida que el promedio de la industria.
98% de confiabilidad del sistema.
Paquete completo de sistema de control inteligente.