SiC tuskónövesztő kemence nagy átmérőjű SiC kristályokhoz TSSG/LPE módszerekhez

SiC tuskónövesztő kemence nagy átmérőjű SiC kristályokhoz TSSG/LPE módszerek Kiemelt kép

Rövid leírás:

Az XKH folyékony fázisú szilícium-karbid tuskónövesztő kemencéje világelső TSSG (felülről vető oldatos növekedés) és LPE (folyadékfázisú epitaxia) technológiákat alkalmaz, amelyeket kifejezetten a kiváló minőségű SiC egykristályok növesztésére terveztek. A TSSG módszer lehetővé teszi a 4-8 hüvelykes nagy átmérőjű 4H/6H-SiC tuskók növesztését precíz hőmérséklet-gradiens és magemelési sebesség szabályozásával, míg az LPE módszer elősegíti a SiC epitaxiális rétegek szabályozott növekedését alacsonyabb hőmérsékleten, ami különösen alkalmas az ultraalacsony hibatartalmú vastag epitaxiális rétegekhez. Ezt a folyékony fázisú szilícium-karbid tuskónövesztő rendszert sikeresen alkalmazták különféle SiC kristályok, köztük 4H/6H-N típusú és 4H/6H-SEMI szigetelő típusú kristályok ipari előállításában, komplett megoldásokat kínálva a berendezésektől a folyamatokig.

Küldjön nekünk e-mailt

Jellemzők

Működési elv

A folyadékfázisú szilícium-karbid tuskónövekedés alapelve a nagy tisztaságú SiC nyersanyagok olvadt fémekben (pl. Si, Cr) 1800-2100°C-on történő feloldása telített oldatok előállításához, majd a SiC egykristályok szabályozott, irányított növesztése oltókristályokon precíz hőmérsékleti gradiens és túltelítettség szabályozásával. Ez a technológia különösen alkalmas nagy tisztaságú (>99,9995%) 4H/6H-SiC egykristályok előállítására alacsony hibasűrűséggel (<100/cm²), megfelelve a teljesítményelektronika és az RF eszközök szigorú szubsztrátkövetelményeinek. A folyadékfázisú növekedési rendszer lehetővé teszi a kristályvezetőképesség típusának (N/P típus) és az ellenállásának pontos szabályozását az optimalizált oldatösszetétel és növekedési paraméterek révén.

Alapvető összetevők

1. Speciális olvasztótégely rendszer: Nagy tisztaságú grafit/tantál kompozit olvasztótégely, hőállósága >2200°C, ellenáll a SiC olvadék korróziójának.

2. Többzónás fűtési rendszer: Kombinált ellenállásos/indukciós fűtés ±0,5°C hőmérséklet-szabályozási pontossággal (1800-2100°C tartomány).

3. Precíziós mozgásrendszer: Kettős, zárt hurkú vezérlés a vetőmag forgatásához (0-50 fordulat/perc) és emeléséhez (0,1-10 mm/h).

4. Légkörszabályozó rendszer: Nagy tisztaságú argon/nitrogén védelem, állítható üzemi nyomás (0,1-1 atm).

5. Intelligens vezérlőrendszer: PLC + ipari PC redundáns vezérlés valós idejű növekedési interfész monitorozással.

6. Hatékony hűtőrendszer: A fokozatos vízhűtéses kialakítás hosszú távú stabil működést biztosít.

TSSG vs. LPE összehasonlítás

Jellemzők	TSSG módszer	LPE-módszer
Növekedési hőmérséklet	2000-2100°C	1500-1800°C
Növekedési ütem	0,2-1 mm/óra	5-50 μm/óra
Kristályméret	4-8 hüvelykes tuskók	50-500 μm epi-rétegek
Fő alkalmazás	Aljzat előkészítése	Tápellátási eszköz epi-rétegei
Hibasűrűség	<500/cm²	<100/cm²
Megfelelő politípusok	4H/6H-SiC	4H/3C-SiC

Főbb alkalmazások

1. Teljesítményelektronika: 6 hüvelykes 4H-SiC szubsztrátok 1200 V+ MOSFET-ekhez/diódákhoz.

2. 5G RF eszközök: Félig szigetelő SiC szubsztrátok bázisállomások PA-ihoz.

3. Elektromos járművek alkalmazásai: Ultra vastag (>200 μm) epi-rétegek autóipari minőségű modulokhoz.

4. PV inverterek: Kevés hibájú aljzatok, amelyek >99%-os konverziós hatásfokot tesznek lehetővé.

Alapvető előnyök

1. Technológiai fölény
1.1 Integrált többmódszeres tervezés
Ez a folyékony fázisú SiC tuskónövesztő rendszer innovatív módon ötvözi a TSSG és az LPE kristálynövekedési technológiákat. A TSSG rendszer felülről beoltott oldatnövekedést alkalmaz precíz olvadékkonvekcióval és hőmérsékletgradiens-szabályozással (ΔT≤5℃/cm), lehetővé téve a 4-8 hüvelykes nagy átmérőjű SiC tuskók stabil növekedését, 15-20 kg-os egyszeri futtatású hozammal 6H/4H-SiC kristályok esetén. Az LPE rendszer optimalizált oldószer-összetételt (Si-Cr ötvözetrendszer) és túltelítettség-szabályozást (±1%) alkalmaz a kiváló minőségű vastag epitaxiális rétegek növesztéséhez <100/cm² hibasűrűséggel viszonylag alacsony hőmérsékleten (1500-1800℃).

1.2 Intelligens vezérlőrendszer
4. generációs intelligens növekedésszabályozással felszerelve, amely a következőket tartalmazza:
• Többspektrális in-situ monitorozás (400-2500 nm hullámhossztartomány)
• Lézeralapú olvadékszint-érzékelés (±0,01 mm-es pontosság)
• CCD-alapú átmérő-szabályozás zárt hurkú vezérléssel (<±1 mm ingadozás)
• Mesterséges intelligencia által vezérelt növekedési paraméterek optimalizálása (15%-os energiamegtakarítás)

2. A folyamatteljesítmény előnyei
2.1 A TSSG módszer főbb erősségei
• Nagyméretű képesség: Akár 8 hüvelykes kristálynövekedést is támogat >99,5%-os átmérőegyenletességgel
• Kiváló kristályosság: Diszlokációs sűrűség <500/cm², mikrocső sűrűség <5/cm²
• Adalékolás egyenletessége: <8% n-típusú ellenállásváltozás (4 hüvelykes ostyák)
• Optimalizált növekedési sebesség: Állítható 0,3-1,2 mm/h, 3-5-ször gyorsabb, mint a gőzfázisú módszerek

2.2 Az LPE módszer főbb erősségei
• Ultraalacsony hibaepitaxia: Felületi állapotsűrűség <1×10¹¹cm⁻²·eV⁻¹
• Precíz vastagságszabályozás: 50-500 μm epi-rétegek <±2% vastagságváltozással
• Alacsony hőmérsékletű hatásfok: 300-500 ℃-kal alacsonyabb, mint a CVD eljárásoknál
• Komplex szerkezet növekedése: Támogatja a pn-átmeneteket, szuperrácsokat stb.

3. Termelési hatékonysági előnyök
3.1 Költségkontroll
• 85%-os nyersanyag-kihasználás (szemben a hagyományos 60%-kal)
• 40%-kal alacsonyabb energiafogyasztás (a HVPE-hez képest)
• 90%-os berendezés-üzemidő (a moduláris kialakítás minimalizálja az állásidőt)

3.2 Minőségbiztosítás
• 6σ folyamatszabályozás (CPK>1,67)
• Online hibaészlelés (0,1 μm felbontás)
• Teljes folyamatadat-nyomon követhetőség (2000+ valós idejű paraméter)

3.3 Skálázhatóság
• Kompatibilis a 4H/6H/3C politípusokkal
• 12 hüvelykes folyamatmodulokra bővíthető
• Támogatja a SiC/GaN heterointegrációt

4. Ipari alkalmazási előnyök
4.1 Tápeszközök
• Alacsony ellenállású aljzatok (0,015-0,025 Ω·cm) 1200-3300V-os eszközökhöz
• Félig szigetelő aljzatok (>10⁸Ω·cm) RF alkalmazásokhoz

4.2 Feltörekvő technológiák
• Kvantumkommunikáció: Ultra alacsony zajszintű szubsztrátok (1/f zaj < -120 dB)
• Extrém környezetek: Sugárzásnak ellenálló kristályok (<5%-os degradáció 1×10¹⁶n/cm² besugárzás után)

XKH szolgáltatások

1. Egyedi berendezések: Testreszabott TSSG/LPE rendszerkonfigurációk.
2. Folyamattapasztalat-képzés: Átfogó műszaki képzési programok.
3. Értékesítés utáni támogatás: 24/7-es műszaki válasz és karbantartás.
4. Kulcsrakész megoldások: Teljes körű szolgáltatás a telepítéstől a folyamatellenőrzésig.
5. Anyagellátás: 2-12 hüvelykes SiC szubsztrátok/epi-ostyák kaphatók.

A főbb előnyök a következők:
• Akár 8 hüvelykes kristálynövekedési képesség.
• Az ellenállás egyenletessége <0,5%.
• A berendezések üzemideje >95%.
• 24/7-es technikai támogatás.