SiC valuplokkide kasvuahi suure läbimõõduga SiC kristallide TSSG/LPE meetodite jaoks

Lühike kirjeldus:

XKH vedelfaasiline ränikarbiidi valuplokkide kasvuahi kasutab maailma juhtivaid TSSG (top-seeded Solution Growth) ja LPE (Liquid Phase Epitaxy) tehnoloogiaid, mis on spetsiaalselt loodud kvaliteetsete SiC monokristallide kasvatamiseks. TSSG meetod võimaldab kasvatada 4-8-tollise läbimõõduga 4H/6H-SiC valuplokke täpse temperatuurigradiendi ja seemnete tõstmise kiiruse juhtimise abil, samas kui LPE meetod hõlbustab SiC epitaksiaalkihtide kontrollitud kasvu madalamatel temperatuuridel, mis sobib eriti hästi üliväikese defektiga paksude epitaksiaalkihtide jaoks. Seda vedelfaasilist ränikarbiidi valuplokkide kasvusüsteemi on edukalt rakendatud mitmesuguste SiC kristallide, sealhulgas 4H/6H-N tüüpi ja 4H/6H-SEMI isoleertüübi, tööstuslikus tootmises, pakkudes terviklikke lahendusi seadmetest protsessideni.

Saada meile e-kiri

Omadused

Tööpõhimõte

Vedelfaasilise ränikarbiidi valuploki kasvatamise põhiprintsiip hõlmab kõrge puhtusastmega SiC tooraine lahustamist sulametallides (nt Si, Cr) temperatuuril 1800–2100 °C küllastunud lahuste moodustamiseks, millele järgneb SiC monokristallide kontrollitud suunatud kasv seemnekristallidel täpse temperatuurigradiendi ja üleküllastumise reguleerimise abil. See tehnoloogia sobib eriti hästi kõrge puhtusastmega (>99,9995%) 4H/6H-SiC monokristallide tootmiseks, millel on madal defektide tihedus (<100/cm²), mis vastab jõuelektroonika ja raadiosageduslike seadmete rangetele substraadinõuetele. Vedelfaasiline kasvusüsteem võimaldab kristallide juhtivuse tüübi (N/P tüüp) ja takistuse täpset juhtimist optimeeritud lahuse koostise ja kasvuparameetrite abil.

Põhikomponendid

1. Spetsiaalne tiiglisüsteem: kõrge puhtusastmega grafiidist/tantaalkomposiittiigel, temperatuurikindlus >2200 °C, vastupidav SiC sulamiskorrosioonile.

2. Mitmetsooniline küttesüsteem: kombineeritud takistus-/induktsioonküte temperatuuri reguleerimise täpsusega ±0,5 °C (vahemikus 1800–2100 °C).

3. Täppisliikumissüsteem: kahekordne suletud ahelaga juhtimine seemnete pöörlemiseks (0–50 p/min) ja tõstmiseks (0,1–10 mm/h).

4. Atmosfääri juhtimissüsteem: kõrge puhtusastmega argooni/lämmastiku kaitse, reguleeritav töörõhk (0,1–1 atm).

5. Intelligentne juhtimissüsteem: PLC + tööstusliku arvuti koondatud juhtimine reaalajas kasvuliidese jälgimisega.

6. Tõhus jahutussüsteem: Astmeline vesijahutus tagab pikaajalise stabiilse töö.

TSSG ja LPE võrdlus

Omadused	TSSG meetod	LPE-meetod
Kasvutemperatuur	2000–2100 °C	1500–1800 °C
Kasvumäär	0,2–1 mm/h	5–50 μm/h
Kristalli suurus	4–8-tollised valuplokid	50–500 μm epi-kihid
Peamine rakendus	Aluspinna ettevalmistamine	Toiteseadme epi-kihid
Defektide tihedus	<500/cm²	<100/cm²
Sobivad polütüübid	4H/6H-SiC	4H/3C-SiC

Peamised rakendused

1. Jõuelektroonika: 6-tollised 4H-SiC substraadid 1200V+ MOSFETidele/dioodidele.

2. 5G raadiosageduslikud seadmed: poolisoleerivad SiC-aluspinnad tugijaamade PA-dele.

3. Elektrisõidukite rakendused: ülipaksud (>200 μm) epi-kihid autotööstusele mõeldud moodulite jaoks.

4. PV-inverterid: vähese defektiga aluspinnad, mis võimaldavad muundamise efektiivsust üle 99%.

Põhilised eelised

1. Tehnoloogiline paremus
1.1 Integreeritud mitmemeetodiline disain
See vedelfaasiline SiC valuplokkide kasvusüsteem ühendab uuenduslikult TSSG ja LPE kristallide kasvutehnoloogiad. TSSG süsteem kasutab pealispinnaga lahuse kasvatamist täpse sulakonvektsiooni ja temperatuurigradiendi kontrolliga (ΔT≤5 ℃/cm), mis võimaldab 4–8-tolliste suure läbimõõduga SiC valuplokkide stabiilset kasvu ühekordse saagisega 15–20 kg 6H/4H-SiC kristallide puhul. LPE süsteem kasutab optimeeritud lahusti koostist (Si-Cr sulamsüsteem) ja üleküllastumise kontrolli (±1%), et kasvatada suhteliselt madalatel temperatuuridel (1500–1800 ℃) kvaliteetseid paksusid epitaksiaalseid kihte defektitihedusega <100/cm².

1.2 Intelligentne juhtimissüsteem
Varustatud 4. põlvkonna nutika kasvukontrolliga, millel on järgmised omadused:
• Mitmespektraalne kohapealne seire (lainepikkuste vahemik 400–2500 nm)
• Laseripõhine sulamistaseme tuvastamine (täpsus ±0,01 mm)
• CCD-põhine läbimõõdu suletud ahelaga juhtimine (kõikumine <±1 mm)
• Tehisintellektil põhinev kasvuparameetrite optimeerimine (15% energiasääst)

2. Protsessi jõudluse eelised
2.1 TSSG meetodi põhitugevused
• Suuremõõtmeline: Toetab kuni 8-tollise kristallikasvu ja >99,5% läbimõõdu ühtlust
• Suurepärane kristallisus: dislokatsioonitihedus <500/cm², mikrotoru tihedus <5/cm²
• Dopingu ühtlus: <8% n-tüüpi takistuse varieeruvus (4-tollised vahvlid)
• Optimeeritud kasvukiirus: reguleeritav 0,3–1,2 mm/h, 3–5 korda kiirem kui aurfaasimeetodid

2.2 LPE meetodi põhitugevused
• Ülimadala defektiepitaksia: liidesoleku tihedus <1×10¹¹cm⁻²·eV⁻¹
• Täpne paksuse kontroll: 50–500 μm epi-kihid paksuse varieerumisega <±2%
• Madala temperatuuri efektiivsus: 300–500 ℃ madalam kui CVD-protsessidel
• Kompleksse struktuuri kasv: Toetab pn-siirdeid, ülivõresid jne.

3. Tootmise efektiivsuse eelised
3.1 Kulude kontroll
• 85% tooraine kasutamine (võrreldes 60%-ga tavapärastest toorainetest)
• 40% madalam energiatarve (võrreldes HVPE-ga)
• 90% seadmete tööaeg (modulaarne disain minimeerib seisakuid)

3.2 Kvaliteedi tagamine
• 6σ protsessi kontroll (CPK>1,67)
• Online-defektide tuvastamine (eraldusvõime 0,1 μm)
• Täieliku protsessi andmete jälgitavus (2000+ reaalajas parameetrit)

3.3 Skaleeritavus
• Ühildub 4H/6H/3C polütüüpidega
• Täiendatav 12-tolliste protsessimooduliteni
• Toetab SiC/GaN heterointegratsiooni

4. Tööstusliku rakenduse eelised
4.1 Toiteseadmed
• Madala takistusega aluspinnad (0,015–0,025 Ω·cm) 1200–3300 V seadmetele
• Poolisoleerivad aluspinnad (>10⁸Ω·cm) raadiosageduslike rakenduste jaoks

4.2 Tärkava tehnoloogia
• Kvantkommunikatsioon: ülimadala müratasemega aluspinnad (1/f müra <-120 dB)
• Äärmuslikud keskkonnad: Kiirguskindlad kristallid (<5% lagunemine pärast 1×10¹⁶n/cm² kiiritamist)

XKH teenused

1. Kohandatud seadmed: kohandatud TSSG/LPE süsteemi konfiguratsioonid.
2. Protsessikoolitus: Põhjalikud tehnilise koolituse programmid.
3. Müügijärgne tugi: ööpäevaringne tehniline abi ja hooldus.
4. Võtmed kätte lahendused: Täisteenus alates paigaldusest kuni protsessi valideerimiseni.
5. Materjali tarnimine: saadaval on 2–12-tollised SiC-aluspinnad/epi-vahvlid.

Peamised eelised on järgmised:
• Kuni 8-tolliste kristallide kasvuvõime.
• Eritakistuse ühtlus <0,5%.
• Seadmete tööaeg >95%.
• 24/7 tehniline tugi.