SiC lietņu augšanas krāsns liela diametra SiC kristālu TSSG/LPE metodēm

Īss apraksts:

XKH šķidrfāzes silīcija karbīda stieņu audzēšanas krāsnī tiek izmantotas pasaulē vadošās TSSG (augšējā slāņa šķīduma audzēšanas) un LPE (šķidrfāzes epitaksijas) tehnoloģijas, kas īpaši izstrādātas augstas kvalitātes SiC monokristālu audzēšanai. TSSG metode ļauj audzēt 4–8 collu liela diametra 4H/6H-SiC stieņus, izmantojot precīzu temperatūras gradientu un sēklu pacelšanas ātruma kontroli, savukārt LPE metode atvieglo SiC epitaksiālo slāņu kontrolētu audzēšanu zemākā temperatūrā, kas ir īpaši piemērota īpaši mazu defektu bieziem epitaksiāliem slāņiem. Šī šķidrfāzes silīcija karbīda stieņu audzēšanas sistēma ir veiksmīgi pielietota dažādu SiC kristālu, tostarp 4H/6H-N tipa un 4H/6H-SEMI izolācijas tipa, rūpnieciskajā ražošanā, nodrošinot pilnīgus risinājumus no iekārtām līdz procesiem.

Sūtiet mums e-pastu

Funkcijas

Darbības princips

Šķidrās fāzes silīcija karbīda stieņu audzēšanas pamatprincips ietver augstas tīrības pakāpes SiC izejvielu izšķīdināšanu izkausētos metālos (piemēram, Si, Cr) 1800–2100 °C temperatūrā, veidojot piesātinātus šķīdumus, kam seko kontrolēta SiC monokristālu audzēšana uz sēklas kristāliem, izmantojot precīzu temperatūras gradientu un pārsātinājuma regulēšanu. Šī tehnoloģija ir īpaši piemērota augstas tīrības pakāpes (>99,9995 %) 4H/6H-SiC monokristālu ražošanai ar zemu defektu blīvumu (<100/cm²), kas atbilst stingrām substrātu prasībām jaudas elektronikai un RF ierīcēm. Šķidrās fāzes audzēšanas sistēma ļauj precīzi kontrolēt kristāla vadītspējas veidu (N/P tips) un pretestību, optimizējot šķīduma sastāvu un augšanas parametrus.

Galvenās sastāvdaļas

1. Speciālā tīģeļa sistēma: augstas tīrības pakāpes grafīta/tantala kompozītmateriāla tīģelis, temperatūras izturība >2200°C, izturīgs pret SiC kausējuma koroziju.

2. Daudzzonu apkures sistēma: kombinēta pretestības/indukcijas apkures sistēma ar temperatūras kontroles precizitāti ±0,5 °C (diapazons no 1800 līdz 2100 °C).

3. Precīzas kustības sistēma: divkārša slēgtas cilpas vadība sēklu rotācijai (0–50 apgr./min) un pacelšanai (0,1–10 mm/h).

4. Atmosfēras kontroles sistēma: augstas tīrības pakāpes argona/slāpekļa aizsardzība, regulējams darba spiediens (0,1–1 atm).

5. Inteliģenta vadības sistēma: PLC + rūpnieciskā datora liekā vadība ar reāllaika izaugsmes saskarnes uzraudzību.

6. Efektīva dzesēšanas sistēma: Pakāpeniska ūdens dzesēšanas konstrukcija nodrošina ilgstošu un stabilu darbību.

TSSG un LPE salīdzinājums

Raksturojums	TSSG metode	LPE metode
Augšanas temperatūra	2000–2100 °C	1500–1800 °C
Izaugsmes temps	0,2–1 mm/h	5–50 μm/h
Kristāla izmērs	4–8 collu lietņi	50–500 μm epi-slāņi
Galvenā lietojumprogramma	Substrāta sagatavošana	Barošanas ierīces epi-slāņi
Defektu blīvums	<500/cm²	<100/cm²
Piemēroti politipi	4H/6H-SiC	4H/3C-SiC

Galvenās lietojumprogrammas

1. Jaudas elektronika: 6 collu 4H-SiC substrāti 1200 V+ MOSFET tranzistoriem/diodēm.

2. 5G RF ierīces: daļēji izolējoši SiC substrāti bāzes staciju PA.

3. Elektroautomobiļu pielietojumi: īpaši biezi (>200 μm) epi-slāņi automobiļu klases moduļiem.

4. Fotoelektrisko paneļu invertori: substrāti ar zemu defektu skaitu, kas nodrošina >99 % konversijas efektivitāti.

Galvenās priekšrocības

1. Tehnoloģiskais pārākums
1.1 Integrēta daudzmetožu projektēšana
Šī šķidrfāzes SiC stieņu audzēšanas sistēma inovatīvi apvieno TSSG un LPE kristālu audzēšanas tehnoloģijas. TSSG sistēma izmanto augšējo iesējumu šķīduma audzēšanu ar precīzu kausējuma konvekciju un temperatūras gradienta kontroli (ΔT≤5℃/cm), nodrošinot stabilu 4–8 collu liela diametra SiC stieņu audzēšanu ar vienas palaišanas ražu 15–20 kg 6H/4H-SiC kristāliem. LPE sistēma izmanto optimizētu šķīdinātāja sastāvu (Si-Cr sakausējuma sistēma) un pārsātinājuma kontroli (±1%), lai relatīvi zemā temperatūrā (1500–1800℃) audzētu augstas kvalitātes biezus epitaksiālos slāņus ar defektu blīvumu <100/cm².

1.2 Inteliģenta vadības sistēma
Aprīkots ar 4. paaudzes viedās augšanas kontroli, kas ietver:
• Daudzspektrāls in-situ monitorings (400–2500 nm viļņu garuma diapazons)
• Lāzera kušanas līmeņa noteikšana (±0,01 mm precizitāte)
• CCD balstīta diametra slēgtas cilpas vadība (<±1 mm svārstības)
• Ar mākslīgo intelektu darbināta augšanas parametru optimizācija (15 % enerģijas ietaupījums)

2. Procesa veiktspējas priekšrocības
2.1 TSSG metodes galvenās stiprās puses
• Liela izmēra iespējas: Atbalsta kristālu augšanu līdz 8 collām ar >99,5% diametra vienmērīgumu
• Izcila kristalinitāte: dislokācijas blīvums <500/cm², mikrocauruļu blīvums <5/cm²
• Dopinga vienmērīgums: <8% n-tipa pretestības variācija (4 collu vafeles)
• Optimizēts augšanas ātrums: regulējams 0,3–1,2 mm/h, 3–5 reizes ātrāk nekā tvaika fāzes metodes

2.2 LPE metodes galvenās stiprās puses
• Īpaši zema defektu epitaksija: saskarnes stāvokļa blīvums <1×10¹¹cm⁻²·eV⁻¹
• Precīza biezuma kontrole: 50–500 μm epi-slāņi ar <±2% biezuma svārstībām
• Zemas temperatūras efektivitāte: par 300–500 ℃ zemāka nekā CVD procesos
• Sarežģītas struktūras augšana: atbalsta pn pārejas, superrežģus utt.

3. Ražošanas efektivitātes priekšrocības
3.1 Izmaksu kontrole
• 85 % izejvielu izmantošana (salīdzinājumā ar 60 % tradicionālo izejvielu)
• Par 40 % mazāks enerģijas patēriņš (salīdzinājumā ar HVPE)
• 90% iekārtu darbspējas laiks (modulāra konstrukcija samazina dīkstāves laiku)

3.2 Kvalitātes nodrošināšana
• 6σ procesa kontrole (CPK>1,67)
• Tiešsaistes defektu noteikšana (0,1 μm izšķirtspēja)
• Pilna procesa datu izsekojamība (vairāk nekā 2000 reāllaika parametri)

3.3 Mērogojamība
• Saderīgs ar 4H/6H/3C poliptipiem
• Jaunināms līdz 12 collu procesa moduļiem
• Atbalsta SiC/GaN heterointegrāciju

4. Nozares pielietojuma priekšrocības
4.1 Barošanas ierīces
• Zemas pretestības substrāti (0,015–0,025 Ω·cm) 1200–3300 V ierīcēm
• Daļēji izolējoši substrāti (>10⁸Ω·cm) RF lietojumiem

4.2 Jaunās tehnoloģijas
• Kvantu komunikācija: īpaši zema trokšņa substrāti (1/f troksnis <-120 dB)
• Ekstrēmās vides: Radiācijai izturīgi kristāli (<5 % degradācija pēc 1 × 10¹⁶n/cm² apstarošanas)

XKH pakalpojumi

1. Pielāgots aprīkojums: pielāgotas TSSG/LPE sistēmas konfigurācijas.
2. Procesa apmācība: Visaptverošas tehniskās apmācības programmas.
3. Pēcpārdošanas atbalsts: tehniskā palīdzība un apkope visu diennakti.
4. Pilna spektra pakalpojumi no uzstādīšanas līdz procesa validācijai.
5. Materiālu piegāde: pieejami 2–12 collu SiC substrāti/epi-vafeles.

Galvenās priekšrocības ir šādas:
• Spēja audzēt kristālus līdz 8 collām.
• Pretestības vienmērīgums <0,5%.
• Iekārtu darbspējas laiks >95%.
• Tehniskais atbalsts visu diennakti.