1600℃の炭化ケイ素合成炉で高純度SiC原料を製造するCVD法
動作原理:
1. 前駆体の供給。シリコン源(例:SiH₄)と炭素源(例:C₃H₈)のガスを適切な割合で混合し、反応室に供給します。
2.高温分解:1500~2300℃の高温でガス分解し、SiとCの活性原子を生成します。
3. 表面反応:Si原子とC原子が基板表面に堆積し、SiC結晶層を形成します。
4. 結晶成長:温度勾配、ガス流量、圧力を制御することで、C軸またはA軸に沿った方向性成長を実現します。
主なパラメータ:
· 温度: 1600~2200℃ (4H-SiCの場合は>2000℃)
· 圧力: 50~200mbar (ガス核形成を抑えるため低圧)
· ガス比:Si/C≈1.0〜1.2(SiまたはCの濃縮欠陥を回避するため)
主な特徴:
(1)結晶の品質
欠陥密度が低い:微小管密度 < 0.5cm⁻²、転位密度 <10⁴ cm⁻²。
多結晶タイプの制御: 4H-SiC (主流)、6H-SiC、3C-SiC およびその他の結晶タイプを成長させることができます。
(2)機器の性能
高温安定性:グラファイト誘導加熱または抵抗加熱、温度 > 2300℃。
均一性制御:温度変動±5℃、成長速度10〜50μm/h。
ガスシステム:高精度質量流量計(MFC)、ガス純度≥99.999%。
(3)技術的優位性
高純度: バックグラウンド不純物濃度 <10¹⁶ cm⁻³ (N、Bなど)。
大型サイズ: 6 "/8" SiC 基板の成長をサポートします。
(4)エネルギー消費とコスト
エネルギー消費量が高く(炉1台あたり200~500kW·h)、SiC基板の生産コストの30%~50%を占めます。
コアアプリケーション:
1. パワー半導体基板:電気自動車や太陽光発電インバータの製造に用いられるSiC MOSFET。
2. RFデバイス:5G基地局GaN-on-SiCエピタキシャル基板。
3.極限環境デバイス:航空宇宙および原子力発電所向けの高温センサー。
技術仕様:
仕様 | 詳細 |
寸法(長さ×幅×高さ) | 4000 x 3400 x 4300 mmまたはカスタマイズ |
炉室直径 | 1100mm |
積載容量 | 50kg |
限界真空度 | 10-2Pa(分子ポンプ始動後2時間) |
チャンバー圧力上昇率 | ≤10Pa/h(焼成後) |
下部炉蓋上昇ストローク | 1500mm |
加熱方法 | 誘導加熱 |
炉内の最高温度 | 2400℃ |
暖房電源 | 2X40kW |
温度測定 | 2色赤外線温度測定 |
温度範囲 | 900~3000℃ |
温度制御精度 | ±1℃ |
制御圧力範囲 | 1~700ミリバール |
圧力制御精度 | 1~5mbar ±0.1mbar; 5~100mbar ±0.2mbar; 100~700ミリバール ±0.5ミリバール |
積載方法 | 低荷重; |
オプション構成 | 二重温度測定ポイント、フォークリフト荷降ろし。 |
XKH サービス:
XKHは、設備のカスタマイズ(温度ゾーン設計、ガスシステム構成)、プロセス開発(結晶制御、欠陥最適化)、技術トレーニング(操作・保守)、アフターサポート(主要部品のスペアパーツ供給、リモート診断)など、シリコンカーバイドCVD炉のフルサイクルサービスを提供し、お客様が高品質のSiC基板の量産を実現できるよう支援しています。また、プロセスアップグレードサービスも提供し、結晶歩留まりと成長効率を継続的に向上させています。
詳細図


