Үлкен диаметрлі SiC кристалды TSSG/LPE әдістеріне арналған SiC құйма өсіру пеші

Қысқаша сипаттама:

XKH сұйық фазалы кремний карбиді құймасын өсіру пеші жоғары сапалы SiC монокристаллды өсіру үшін арнайы жасалған әлемдік жетекші TSSG (жоғарғы себілген ерітіндінің өсуі) және LPE (сұйық фазалы эпитакси) технологияларын пайдаланады. TSSG әдісі дәл температура градиенті және тұқым көтеру жылдамдығын басқару арқылы 4-8 дюймдік үлкен диаметрлі 4H/6H-SiC құймаларын өсіруге мүмкіндік береді, ал LPE әдісі SiC эпитаксиалды қабаттарының төмен температурада бақыланатын өсуін жеңілдетеді, әсіресе ультра төмен ақаулы қалың эпитаксиалды қабаттар үшін қолайлы. Бұл сұйық фазалы кремний карбиді құймасын өсіру жүйесі 4H/6H-N типті және 4H/6H-SEMI оқшаулағыш типті қоса алғанда, әртүрлі SiC кристалдарының өнеркәсіптік өндірісінде сәтті қолданылып, жабдықтан бастап процестерге дейін толық шешімдерді ұсынады.

Бізге электрондық пошта жіберіңіз

Ерекше өзгешеліктері

Жұмыс принципі

Сұйық фазалы кремний карбиді құймасын өсірудің негізгі қағидасы жоғары тазалықтағы SiC шикізатын балқытылған металдарда (мысалы, Si, Cr) 1800-2100°C температурада ерітіп, қаныққан ерітінділер түзуді, содан кейін дәл температура градиенті және асқын қанығуды реттеу арқылы тұқым кристалдарында SiC монокристалдарының бақыланатын бағытта өсуін қамтиды. Бұл технология, әсіресе, электрлік электроника мен радиожиілікті құрылғыларға арналған қатаң субстрат талаптарына сай келетін, төмен ақау тығыздығымен (<100/см²) жоғары тазалықтағы (>99,9995%) 4H/6H-SiC монокристалдарын өндіруге өте қолайлы. Сұйық фазалы өсіру жүйесі ерітіндінің оңтайландырылған құрамы мен өсу параметрлері арқылы кристалдың өткізгіштік түрін (N/P түрі) және кедергісін дәл басқаруға мүмкіндік береді.

Негізгі компоненттер

1. Арнайы тигель жүйесі: жоғары тазалықтағы графит/тантал композитті тигель, температураға төзімділігі >2200°C, SiC балқымасының коррозиясына төзімді.

2. Көп аймақты жылыту жүйесі: ±0,5°C (1800-2100°C диапазоны) температураны бақылау дәлдігімен біріктірілген кедергі/индукциялық қыздыру.

3. Дәл қозғалыс жүйесі: тұқымды айналдыру (0-50 айн/мин) және көтеру (0,1-10 мм/сағ) үшін қос тұйық циклді басқару.

4. Атмосфераны басқару жүйесі: жоғары тазалықтағы аргон/азот қорғанысы, реттелетін жұмыс қысымы (0,1-1 атм).

5. Интеллектуалды басқару жүйесі: нақты уақыт режимінде өсу интерфейсін бақылаумен PLC + өнеркәсіптік ДК артық басқару.

6. Тиімді салқындату жүйесі: Суды салқындатудың сұрыпталған дизайны ұзақ мерзімді тұрақты жұмысты қамтамасыз етеді.

TSSG және LPE салыстыруы

Сипаттамалары	TSSG әдісі	LPE әдісі
Өсу температурасы	2000-2100°C	1500-1800°C
Өсу қарқыны	0,2-1 мм/сағ	5-50 мкм/сағ
Кристалл өлшемі	4-8 дюймдік құймалар	50-500 мкм эпиқабаттар
Негізгі қолданыс	Субстратты дайындау	Қуат құрылғысының эпи-қабаттары
Ақау тығыздығы	<500/см²	<100/см²
Қолайлы политиптер	4H/6H-SiC	4H/3C-SiC

Негізгі қолданбалар

1. Power Electronics: 1200 В+ MOSFET/диодтарға арналған 6 дюймдік 4H-SiC негіздері.

2. 5G RF құрылғылары: Базалық станциялардың PA-ларына арналған жартылай оқшаулағыш SiC негіздері.

3. Электрлік көліктерді қолдану: Автомобильдік модульдерге арналған ультра қалың (>200 мкм) эпиқабаттар.

4. Күн инверторлары: >99% түрлендіру тиімділігін қамтамасыз ететін ақауы аз субстраттар.

Негізгі артықшылықтары

1. Технологиялық артықшылық
1.1 Интеграцияланған көп әдісті жобалау
Бұл сұйық фазалы SiC құймаларын өсіру жүйесі TSSG және LPE кристалдарын өсіру технологияларын инновациялық түрде біріктіреді. TSSG жүйесі балқыма конвекциясы және температура градиентін бақылау (ΔT≤5℃/см) арқылы жоғарғы себілген ерітінділерді өсіруді пайдаланады, бұл 6H/4H-SiC кристалдары үшін бір реттік өнімділігі 15-20 кг болатын 4-8 дюймдік үлкен диаметрлі SiC құймаларының тұрақты өсуіне мүмкіндік береді. LPE жүйесі салыстырмалы түрде төмен температурада (1500-1800℃) ақау тығыздығы <100/см² болатын жоғары сапалы қалың эпитаксиалды қабаттарды өсіру үшін оңтайландырылған еріткіш құрамын (Si-Cr қорытпасы жүйесі) және асқын қанығуды бақылауды (±1%) пайдаланады.

1.2 Интеллектуалды басқару жүйесі
4-ші буын ақылды өсуді басқару жүйесімен жабдықталған, оның ерекшеліктері:
• Көп спектрлі in-situ мониторингі (толқын ұзындығының 400-2500 нм диапазоны)
• Лазерлік балқу деңгейін анықтау (±0,01 мм дәлдік)
• CCD негізіндегі диаметрлі тұйықталған циклді басқару (<±1 мм ауытқу)
• Жасанды интеллект негізіндегі өсу параметрлерін оңтайландыру (15% энергия үнемдеу)

2. Процестің өнімділігінің артықшылықтары
2.1 TSSG әдісінің негізгі күшті жақтары
• Үлкен өлшемді мүмкіндік: >99,5% диаметр біркелкілігімен 8 дюймге дейінгі кристалдардың өсуін қолдайды
• Жоғары кристалдылық: дислокация тығыздығы <500/см², микроқұбыр тығыздығы <5/см²
• Қоспаның біркелкілігі: <8% n-типті кедергінің өзгеруі (4 дюймдік пластиналар)
• Оңтайландырылған өсу қарқыны: 0,3-1,2 мм/сағ реттеледі, бу фазасы әдістеріне қарағанда 3-5 есе жылдам

2.2 LPE әдісінің негізгі күшті жақтары
• Өте төмен ақаулы эпитаксия: интерфейс күйінің тығыздығы <1×10¹¹см⁻²·эВ⁻¹
• Қалыңдығын дәл бақылау: <±2% қалыңдық ауытқуымен 50-500 мкм эпи-қабаттар
• Төмен температуралық тиімділік: CVD процестеріне қарағанда 300-500℃ төмен
• Күрделі құрылымның өсуі: pn түйіспелерін, суперторларды және т.б. қолдайды.

3. Өндіріс тиімділігінің артықшылықтары
3.1 Шығындарды бақылау
• Шикізатты пайдаланудың 85% (дәстүрлі 60% салыстырғанда)
• Энергия тұтынуы 40%-ға төмен (HVPE-мен салыстырғанда)
• Жабдықтың 90% жұмыс уақыты (модульдік дизайн жұмыс уақытының тоқтап қалуын азайтады)

3.2 Сапаны қамтамасыз ету
• 6σ процесті басқару (CPK>1.67)
• Онлайн ақауларды анықтау (0,1 мкм ажыратымдылық)
• Толық процесті деректерді бақылау мүмкіндігі (2000+ нақты уақыт параметрлері)

3.3 Масштабталу
• 4H/6H/3C политиптерімен үйлесімді
• 12 дюймдік технологиялық модульдерге жаңартуға болады
• SiC/GaN гетероинтеграциясын қолдайды

4. Өнеркәсіптік қолданудың артықшылықтары
4.1 Қуат құрылғылары
• 1200-3300 В құрылғыларға арналған төмен кедергілі негіздер (0,015-0,025Ω·см)
• Радиожиілікті қолдануға арналған жартылай оқшаулағыш негіздер (>10⁸Ω·см)

4.2 Дамып келе жатқан технологиялар
• Кванттық байланыс: өте төмен шуыл субстраттары (1/f шу <-120 дБ)
• Экстремалды орталар: Радиацияға төзімді кристалдар (1×10¹⁶n/см² сәулеленуден кейін <5% ыдырау)

XXKH қызметтері

1. Теңшелген жабдық: TSSG/LPE жүйесінің бейімделген конфигурациялары.
2. Процесті оқыту: Кешенді техникалық оқыту бағдарламалары.
3. Сатудан кейінгі қолдау: тәулік бойы техникалық жауап беру және техникалық қызмет көрсету.
4. Дайын шешімдер: Орнатудан бастап процесті тексеруге дейінгі толық спектрлі қызмет көрсету.
5. Материалдық қор: 2-12 дюймдік SiC субстраттары/эпи-пластиналары қолжетімді.

Негізгі артықшылықтарға мыналар жатады:
• 8 дюймге дейін кристалды өсіру мүмкіндігі.
• Кедергі біркелкілігі <0,5%.
• Жабдықтың жұмыс уақыты >95%.
• Тәулік бойы техникалық қолдау.