فرن نمو بلورات SiC مقاس 4 بوصة و6 بوصة و8 بوصة لعملية الترسيب الكيميائي للبخار

صورة مميزة لفرن نمو بلورات SiC بأحجام 4 و6 و8 بوصات لعملية الترسيب الكيميائي للبخار

وصف مختصر:

يستخدم نظام الترسيب الكيميائي للبخار في فرن نمو بلورات كربيد السيليكون (SiC) من شركة XKH تقنية ترسيب كيميائي للبخار رائدة عالميًا، مصممة خصيصًا لنمو بلورات كربيد السيليكون الأحادية عالية الجودة. بفضل التحكم الدقيق في معاملات العملية، بما في ذلك تدفق الغاز ودرجة الحرارة والضغط، يُمكّن النظام من نمو بلورات كربيد السيليكون بشكل مُتحكم به على ركائز بأحجام تتراوح بين 4 و8 بوصات. يُمكن لهذا النظام إنتاج أنواع مُختلفة من بلورات كربيد السيليكون، بما في ذلك النوع العازل 4H/6H-N والنوع العازل 4H/6H-SEMI، مُوفرًا حلولاً متكاملة من المعدات إلى العمليات. يدعم النظام متطلبات نمو رقائق بمقاس 2-12 بوصة، مما يجعله مناسبًا بشكل خاص للإنتاج الضخم لأجهزة إلكترونيات الطاقة وأجهزة الترددات الراديوية.

أرسل لنا بريدًا إلكترونيًا

سمات

مبدأ العمل

يعتمد المبدأ الأساسي لنظام الترسيب الكيميائي البخاري لدينا على التحلل الحراري للغازات الأولية المحتوية على السيليكون (مثل SiH4) والكربون (مثل C3H8) عند درجات حرارة عالية (عادةً ما بين 1500 و2000 درجة مئوية)، مما يؤدي إلى ترسيب بلورات SiC أحادية على ركائز من خلال تفاعلات كيميائية في الطور الغازي. تُعد هذه التقنية مناسبة بشكل خاص لإنتاج بلورات SiC أحادية عالية النقاء (>99.9995%) من 4H/6H-SiC، ذات كثافة عيوب منخفضة (<1000/سم²)، مما يُلبي المتطلبات المادية الصارمة لإلكترونيات الطاقة وأجهزة الترددات الراديوية. من خلال التحكم الدقيق في تركيب الغاز ومعدل التدفق وتدرج درجة الحرارة، يُمكّن النظام من تنظيم نوع موصلية البلورات (N/P) ومقاومتها بدقة.

أنواع الأنظمة والمعايير الفنية

نوع النظام	نطاق درجة الحرارة	الميزات الرئيسية	التطبيقات
ترسب السوائل الكيمائية في درجات الحرارة العالية	1500-2300 درجة مئوية	تسخين الحث الجرافيتي، توحيد درجة الحرارة ±5 درجة مئوية	نمو بلورات SiC السائبة
ترسيب البخار الكيميائي باستخدام الخيوط الساخنة	800-1400 درجة مئوية	تسخين خيوط التنغستن، معدل ترسيب 10-50 ميكرومتر/ساعة	طبقة سميكة من SiC
VPE CVD	1200-1800 درجة مئوية	التحكم في درجة الحرارة متعددة المناطق، واستخدام الغاز بنسبة >80%	إنتاج رقائق epi بكميات كبيرة
PECVD	400-800 درجة مئوية	مُحسَّن بالبلازما، معدل ترسيب 1-10 ميكرومتر/ساعة	أغشية رقيقة من كربيد السيليكون منخفضة الحرارة

الخصائص التقنية الرئيسية

1. نظام التحكم المتقدم في درجة الحرارة
يتميز الفرن بنظام تسخين مقاوم متعدد المناطق، قادر على الحفاظ على درجات حرارة تصل إلى ٢٣٠٠ درجة مئوية مع تجانس ±١ درجة مئوية في جميع أنحاء حجرة النمو. ويتحقق هذا التحكم الحراري الدقيق من خلال:
12 منطقة تدفئة يتم التحكم فيها بشكل مستقل.
مراقبة ترموكبل زائدة عن الحاجة (النوع C W-Re).
خوارزميات تعديل الملف الحراري في الوقت الحقيقي.
جدران الغرفة المبردة بالماء للتحكم في التدرج الحراري.

2. تقنية توصيل الغاز وخلطه
يضمن نظام توزيع الغاز الخاص بنا خلطًا مثاليًا للمواد الأولية والتسليم الموحد:
وحدات التحكم في تدفق الكتلة بدقة ±0.05cccm.
مشعب حقن الغاز متعدد النقاط.
مراقبة تركيب الغاز في الموقع (تحليل الطيف بالأشعة تحت الحمراء).
تعويض التدفق التلقائي أثناء دورات النمو.

3. تحسين جودة الكريستال
يتضمن النظام العديد من الابتكارات لتحسين جودة البلورة:
حامل الركيزة الدوارة (قابل للبرمجة من 0 إلى 100 دورة في الدقيقة).
تكنولوجيا التحكم في طبقة الحدود المتقدمة.
نظام مراقبة العيوب في الموقع (تشتت الليزر فوق البنفسجي).
تعويض تلقائي للإجهاد أثناء النمو.

4. أتمتة العمليات والتحكم فيها
تنفيذ الوصفة بشكل آلي بالكامل.
تحسين معلمات النمو في الوقت الحقيقي باستخدام الذكاء الاصطناعي.
المراقبة عن بعد والتشخيص.
تسجيل بيانات أكثر من 1000 معلمة (مخزنة لمدة 5 سنوات).

5. ميزات السلامة والموثوقية
حماية ثلاثية ضد ارتفاع درجة الحرارة.
نظام التطهير التلقائي في حالات الطوارئ.
التصميم الهيكلي المقاوم للزلازل.
ضمان التشغيل بنسبة 98.5%.

6. هندسة قابلة للتطوير
يسمح التصميم المعياري بترقيات القدرة.
متوافق مع أحجام الرقاقة من 100 مم إلى 200 مم.
يدعم التكوينات الرأسية والأفقية.
مكونات سريعة التغيير للصيانة.

7. كفاءة الطاقة
استهلاك طاقة أقل بنسبة 30% من الأنظمة المماثلة.
يقوم نظام استعادة الحرارة بالتقاط 60% من الحرارة المهدرة.
خوارزميات استهلاك الغاز الأمثل.
متطلبات المرافق المتوافقة مع LEED.

8. تنوع المواد
ينمو جميع أنواع SiC الرئيسية (4H، 6H، 3C).
يدعم كلا من المتغيرات الموصلة وشبه العازلة.
يستوعب مخططات المنشطات المختلفة (النوع N، والنوع P).
متوافق مع المواد الأولية البديلة (على سبيل المثال، TMS، TES).

9. أداء نظام الفراغ
الضغط الأساسي: <1×10⁻⁶ تور
معدل التسرب: <1×10⁻⁹ تور·لتر/ثانية
سرعة الضخ: 5000 لتر/ثانية (لـ SiH₄)

التحكم التلقائي في الضغط أثناء دورات النمو
تُظهر هذه المواصفات الفنية الشاملة قدرة نظامنا على إنتاج بلورات SiC بجودة بحثية وإنتاجية عالية، بتناسق وإنتاجية رائدين في هذا المجال. إن الجمع بين التحكم الدقيق والمراقبة المتقدمة والهندسة المتينة يجعل نظام الترسيب الكيميائي البخاري هذا الخيار الأمثل لتطبيقات البحث والتطوير والتصنيع بكميات كبيرة في إلكترونيات الطاقة، وأجهزة الترددات الراديوية، وغيرها من تطبيقات أشباه الموصلات المتقدمة.

المزايا الرئيسية

1. نمو البلورات عالية الجودة
• كثافة العيوب منخفضة تصل إلى <1000/سم² (4H-SiC)
• تجانس المنشطات <5% (رقائق مقاس 6 بوصات)
• نقاء البلورة >99.9995%

2. القدرة على الإنتاج على نطاق واسع
• يدعم نمو رقاقة يصل إلى 8 بوصات
• توحيد القطر >99%
• اختلاف السُمك <±2%

3. التحكم الدقيق في العملية
• دقة التحكم في درجة الحرارة ±1 درجة مئوية
• دقة التحكم في تدفق الغاز ±0.1 سم مكعب
• دقة التحكم في الضغط ±0.1 تور

4. كفاءة الطاقة
• أكثر كفاءة في استخدام الطاقة بنسبة 30% من الطرق التقليدية
• معدل نمو يصل إلى 50-200 ميكرومتر/ساعة
• وقت تشغيل المعدات >95%

التطبيقات الرئيسية

1. الأجهزة الإلكترونية القوية
ركائز 4H-SiC مقاس 6 بوصات لـ MOSFETs/الثنائيات 1200 فولت+، مما يقلل خسائر التبديل بنسبة 50%.

2. اتصالات الجيل الخامس
ركائز SiC شبه العازلة (المقاومة >10⁸Ω·cm) لمكبرات الصوت لمحطات القاعدة، مع خسارة إدخال <0.3 ديسيبل عند >10 جيجاهرتز.

3. مركبات الطاقة الجديدة
تعمل وحدات الطاقة المصنوعة من SiC المستخدمة في السيارات على توسيع نطاق السيارة الكهربائية بنسبة 5-8% وتقليل وقت الشحن بنسبة 30%.

4. عاكسات الطاقة الكهروضوئية
تعمل الركائز منخفضة العيوب على تعزيز كفاءة التحويل بما يتجاوز 99% مع تقليل حجم النظام بنسبة 40%.

خدمات XKH

1. خدمات التخصيص
أنظمة CVD مصممة خصيصًا بحجم 4-8 بوصة.
يدعم نمو النوع 4H/6H-N، والنوع العازل 4H/6H-SEMI، وما إلى ذلك.

2. الدعم الفني
تدريب شامل على التشغيل وتحسين العمليات.
استجابة فنية على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع.

3. الحلول الجاهزة
خدمات متكاملة من التثبيت إلى التحقق من صحة العملية.

4. توريد المواد
2-12 بوصة من ركائز SiC/رقائق epi متاحة.
يدعم أنواع البوليمر 4H/6H/3C.

تشمل العوامل المميزة الرئيسية ما يلي:
قدرة نمو البلورات تصل إلى 8 بوصة.
معدل نمو أسرع بنسبة 20% من متوسط الصناعة.
98% من موثوقية النظام.
حزمة نظام التحكم الذكي الكامل.