SiC luitų auginimo krosnis didelio skersmens SiC kristalams TSSG/LPE metodams

Trumpas aprašymas:

„XKH“ skystosios fazės silicio karbido luitų auginimo krosnyje naudojamos pasaulyje pirmaujančios TSSG (viršutinio užsėjimo tirpalo auginimas) ir LPE (skystosios fazės epitaksija) technologijos, specialiai sukurtos aukštos kokybės SiC monokristalų auginimui. TSSG metodas leidžia auginti 4–8 colių didelio skersmens 4H/6H-SiC luitus tiksliai kontroliuojant temperatūros gradientą ir užsėjimo greitį, o LPE metodas palengvina kontroliuojamą SiC epitaksinių sluoksnių augimą žemesnėje temperatūroje, ypač tinka itin mažo defekto storio epitaksiniams sluoksniams. Ši skystosios fazės silicio karbido luitų auginimo sistema buvo sėkmingai taikoma pramoninėje įvairių SiC kristalų, įskaitant 4H/6H-N tipo ir 4H/6H-SEMI izoliacinio tipo, gamyboje, teikiant kompleksinius sprendimus nuo įrangos iki procesų.

Siųskite mums el. laišką

Savybės

Veikimo principas

Pagrindinis skystosios fazės silicio karbido luitų auginimo principas apima didelio grynumo SiC žaliavų ištirpinimą išlydytuose metaluose (pvz., Si, Cr) 1800–2100 °C temperatūroje, kad susidarytų sočiųjų tirpalų, o po to kontroliuojamai ir kryptingai auginant SiC monokristalus ant užsėjimo kristalų, tiksliai reguliuojant temperatūros gradientą ir persisotinimą. Ši technologija ypač tinka gaminti didelio grynumo (>99,9995 %) 4H/6H-SiC monokristalus su mažu defektų tankiu (<100/cm²), atitinkančius griežtus galios elektronikos ir radijo dažnių įrenginių substrato reikalavimus. Skystosios fazės auginimo sistema leidžia tiksliai kontroliuoti kristalų laidumo tipą (N/P tipo) ir varžą, optimizuojant tirpalo sudėtį ir augimo parametrus.

Pagrindiniai komponentai

1. Speciali tiglio sistema: didelio grynumo grafito / tantalo kompozito tiglis, atsparus temperatūrai >2200 °C, atsparus SiC lydalo korozijai.

2. Daugiazonė šildymo sistema: kombinuotas varžinis / indukcinis šildymas, kurio temperatūros reguliavimo tikslumas yra ±0,5 °C (1800–2100 °C diapazonas).

3. Tikslioji judesio sistema: dviguba uždaros kilpos kontrolė sėklų sukimui (0–50 aps./min.) ir kėlimui (0,1–10 mm/h).

4. Atmosferos valdymo sistema: apsauga nuo didelio grynumo argono / azoto, reguliuojamas darbinis slėgis (0,1–1 atm).

5. Pažangi valdymo sistema: PLC + pramoninis kompiuterio perteklinis valdymas su realaus laiko augimo sąsajos stebėjimu.

6. Efektyvi aušinimo sistema: laipsniškas vandens aušinimo dizainas užtikrina ilgalaikį stabilų veikimą.

TSSG ir LPE palyginimas

Charakteristikos	TSSG metodas	LPE metodas
Augimo temperatūra	2000–2100 °C	1500–1800 °C
Augimo tempas	0,2–1 mm/val.	5–50 μm/val.
Kristalo dydis	4–8 colių luitai	50–500 μm epi-sluoksniai
Pagrindinė taikymo sritis	Pagrindo paruošimas	Maitinimo įrenginio epi sluoksniai
Defektų tankis	<500/cm²	<100/cm²
Tinkami polipai	4H/6H-SiC	4H/3C-SiC

Pagrindinės programos

1. Galios elektronika: 6 colių 4H-SiC substratai 1200 V ir daugiau MOSFET tranzistoriams / diodams.

2. 5G radijo dažnių įrenginiai: pusiau izoliuojantys SiC pagrindai bazinių stočių PA.

3. Elektromobilių pritaikymas: itin stori (> 200 μm) epi sluoksniai, skirti automobilių moduliams.

4. Fotovoltiniai keitikliai: mažai defektų turintys pagrindai, užtikrinantys >99 % konversijos efektyvumą.

Pagrindiniai privalumai

1. Technologinis pranašumas
1.1 Integruotas daugiametodinis projektavimas
Ši skystosios fazės SiC luitų auginimo sistema novatoriškai sujungia TSSG ir LPE kristalų auginimo technologijas. TSSG sistemoje naudojamas viršutinio sluoksnio tirpalo auginimas su tikslia lydalo konvekcija ir temperatūros gradiento kontrole (ΔT≤5 ℃/cm), leidžiantis stabiliai auginti 4–8 colių didelio skersmens SiC luitus, kurių vieno etapo išeiga yra 15–20 kg 6H/4H-SiC kristalams. LPE sistemoje naudojama optimizuota tirpiklio sudėtis (Si-Cr lydinio sistema) ir persisotinimo kontrolė (±1 %), kad būtų galima užauginti aukštos kokybės storus epitaksinius sluoksnius, kurių defektų tankis yra <100/cm², esant santykinai žemai temperatūrai (1500–1800 ℃).

1.2 Pažangi valdymo sistema
Įrengtas 4-os kartos išmanusis augimo valdymas su šiomis savybėmis:
• Daugiaspektris in situ stebėjimas (400–2500 nm bangos ilgio diapazonas)
• Lazerinis lydymosi lygio aptikimas (±0,01 mm tikslumas)
• CCD pagrindu veikiantis uždaros kilpos skersmens valdymas (<±1 mm svyravimas)
• Dirbtinio intelekto valdomas augimo parametrų optimizavimas (15 % energijos taupymas)

2. Proceso našumo pranašumai
2.1 TSSG metodo pagrindiniai stiprybės
• Didelio dydžio galimybė: Palaiko iki 8 colių kristalų augimą, o skersmuo vienodesnis nei >99,5 %
• Puikus kristališkumas: dislokacijos tankis <500/cm², mikrovamzdžio tankis <5/cm²
• Legiravimo vienodumas: <8 % n tipo varžos kitimas (4 colių plokštelės)
• Optimizuotas augimo greitis: reguliuojamas 0,3–1,2 mm/val., 3–5 kartus greitesnis nei naudojant garų fazės metodus

2.2 LPE metodo pagrindiniai privalumai
• Itin maža defektų epitaksija: sąsajos būsenos tankis <1×10¹¹cm⁻²·eV⁻¹
• Tikslus storio valdymas: 50–500 μm epi sluoksniai su <±2 % storio pokyčiu
• Žemos temperatūros efektyvumas: 300–500 ℃ mažesnis nei CVD procesų
• Sudėtingos struktūros augimas: Palaiko pn sandūras, supergardeles ir kt.

3. Gamybos efektyvumo pranašumai
3.1 Sąnaudų kontrolė
• 85 % žaliavų panaudojimas (palyginti su 60 % įprastų)
• 40 % mažesnės energijos sąnaudos (palyginti su HVPE)
• 90 % įrangos veikimo laikas (modulinė konstrukcija sumažina prastovas)

3.2 Kokybės užtikrinimas
• 6σ proceso valdymas (CPK > 1,67)
• Defektų aptikimas internetu (0,1 μm skiriamoji geba)
• Viso proceso duomenų atsekamumas (daugiau nei 2000 realaus laiko parametrų)

3.3 Mastelio keitimas
• Suderinamas su 4H/6H/3C polipotipais
• Galima atnaujinti iki 12 colių procesų modulių
• Palaiko SiC/GaN heterointegraciją

4. Pramonės taikymo pranašumai
4.1 Maitinimo įrenginiai
• Mažos varžos substratai (0,015–0,025 Ω·cm) 1200–3300 V įrenginiams
• Pusiau izoliaciniai pagrindai (>10⁸Ω·cm) RF taikymams

4.2 Naujos technologijos
• Kvantinė komunikacija: itin mažo triukšmo pagrindai (1/f triukšmas < -120 dB)
• Ekstremalios aplinkos: radiacijai atsparūs kristalai (<5 % degradacija po 1×10¹⁶n/cm² apšvitos)

XKH paslaugos

1. Individualiai pritaikyta įranga: individualiai pritaikytos TSSG/LPE sistemos konfigūracijos.
2. Procesų mokymai: išsamios techninių mokymų programos.
3. Aptarnavimas po pardavimo: techninė pagalba ir priežiūra visą parą.
4. „Visiškai paruošti sprendimai“: plataus spektro paslaugos nuo diegimo iki proceso patvirtinimo.
5. Medžiagų tiekimas: Galimi 2–12 colių SiC substratai / epi plokštelės.

Pagrindiniai privalumai:
• Galimybė auginti iki 8 colių kristalus.
• Varžos vienodumas <0,5 %.
• Įrangos veikimo laikas >95 %.
• Techninė pagalba visą parą.