Peč za rast ingotov SiC za metode TSSG/LPE za kristale SiC velikega premera

Peč za rast ingotov SiC za metode TSSG/LPE z velikim premerom kristalov SiC, predstavljena slika

Kratek opis:

Peč za rast ingotov silicijevega karbida v tekoči fazi podjetja XKH uporablja vodilni svetovni tehnologiji TSSG (rast s top-seeded raztopino) in LPE (epitaksija v tekoči fazi), posebej zasnovani za rast visokokakovostnih monokristalov SiC. Metoda TSSG omogoča rast ingotov 4H/6H-SiC velikega premera od 4 do 8 palcev z natančnim temperaturnim gradientom in nadzorom hitrosti dvigovanja kalčka, medtem ko metoda LPE omogoča nadzorovano rast epitaksialnih plasti SiC pri nižjih temperaturah, kar je še posebej primerno za epitaksialne plasti z ultra nizko stopnjo napak. Ta sistem za rast ingotov silicijevega karbida v tekoči fazi se je uspešno uporabljal v industrijski proizvodnji različnih kristalov SiC, vključno s tipom 4H/6H-N in izolacijskim tipom 4H/6H-SEMI, ter zagotavlja celovite rešitve od opreme do procesov.

Pošljite nam e-pošto

Značilnosti

Načelo delovanja

Osnovno načelo rasti ingotov silicijevega karbida v tekoči fazi vključuje raztapljanje visoko čistih surovin SiC v staljenih kovinah (npr. Si, Cr) pri 1800–2100 °C, da se tvorijo nasičene raztopine, ki ji sledi nadzorovana usmerjena rast monokristalov SiC na semenskih kristalih z natančnim temperaturnim gradientom in regulacijo prenasičenosti. Ta tehnologija je še posebej primerna za proizvodnjo visoko čistih (>99,9995 %) monokristalov 4H/6H-SiC z nizko gostoto napak (<100/cm²), ki izpolnjujejo stroge zahteve glede substratov za energetsko elektroniko in RF naprave. Sistem za rast v tekoči fazi omogoča natančen nadzor nad tipom prevodnosti kristalov (tip N/P) in upornostjo z optimizirano sestavo raztopine in parametri rasti.

Osnovne komponente

1. Poseben sistem lončkov: Lonček iz visoko čistega grafita/tantalovega kompozita, temperaturna odpornost > 2200 °C, odporen proti koroziji taline SiC.

2. Večconski ogrevalni sistem: Kombinirano uporovno/indukcijsko ogrevanje z natančnostjo regulacije temperature ±0,5 °C (območje 1800–2100 °C).

3. Sistem preciznega gibanja: Dvojni zaprtozančni nadzor za vrtenje semen (0–50 vrt/min) in dvigovanje (0,1–10 mm/h).

4. Sistem za nadzor atmosfere: Zaščita z visoko čistim argonom/dušikom, nastavljiv delovni tlak (0,1-1 atm).

5. Inteligentni krmilni sistem: redundantno krmiljenje PLC + industrijski računalnik s spremljanjem vmesnika rasti v realnem času.

6. Učinkovit hladilni sistem: Stopnjevana zasnova vodnega hlajenja zagotavlja dolgoročno stabilno delovanje.

Primerjava TSSG in LPE

Značilnosti	Metoda TSSG	Metoda LPE
Temperatura rasti	2000–2100 °C	1500–1800 °C
Stopnja rasti	0,2–1 mm/h	5–50 μm/h
Velikost kristala	4-8-palčni ingoti	50-500μm epi-plasti
Glavna aplikacija	Priprava podlage	Epi-sloji za napajalno napravo
Gostota napak	<500/cm²	<100/cm²
Primerni politipi	4H/6H-SiC	4H/3C-SiC

Ključne aplikacije

1. Močnostna elektronika: 6-palčni 4H-SiC substrati za MOSFET-e/diode 1200 V+.

2. 5G RF naprave: Polizolacijski SiC substrati za PA-je baznih postaj.

3. Uporaba v električnih vozilih: Ultra debele (> 200 μm) epiplasti za module avtomobilskega razreda.

4. PV razsmerniki: Substrati z nizko stopnjo napak, ki omogočajo >99-odstotno učinkovitost pretvorbe.

Ključne prednosti

1. Tehnološka superiornost
1.1 Integrirano večmetodno načrtovanje
Ta sistem za rast ingotov SiC v tekoči fazi inovativno združuje tehnologije rasti kristalov TSSG in LPE. Sistem TSSG uporablja rast raztopine z nanosom kalčkov na vrh z natančno konvekcijo taline in nadzorom temperaturnega gradienta (ΔT ≤ 5 ℃/cm), kar omogoča stabilno rast ingotov SiC velikega premera od 4 do 8 palcev z izkoristkom 15–20 kg v enem poskusu za kristale 6H/4H-SiC. Sistem LPE uporablja optimizirano sestavo topila (sistem zlitine Si-C) in nadzor prenasičenosti (± 1 %) za rast visokokakovostnih debelih epitaksialnih plasti z gostoto napak < 100/cm² pri relativno nizkih temperaturah (1500–1800 ℃).

1.2 Inteligentni krmilni sistem
Opremljen s pametnim nadzorom rasti 4. generacije, ki vključuje:
• Večspektralno spremljanje na terenu (valovni obseg 400–2500 nm)
• Lasersko zaznavanje nivoja taline (natančnost ±0,01 mm)
• Krmiljenje premera v zaprti zanki na osnovi CCD (nihanje <±1 mm)
• Optimizacija parametrov rasti z umetno inteligenco (15 % prihranek energije)

2. Prednosti učinkovitosti procesa
2.1 Temeljne prednosti metode TSSG
• Zmogljivost velikih kristalov: Podpira rast kristalov do 20 cm z enakomernostjo premera > 99,5 %
• Vrhunska kristaliničnost: gostota dislokacij <500/cm², gostota mikrocevk <5/cm²
• Enakomernost dopiranja: <8 % variacija upornosti n-tipa (10 cm rezine)
• Optimizirana hitrost rasti: Nastavljiva 0,3–1,2 mm/h, 3–5× hitrejša od metod s parno fazo

2.2 Temeljne prednosti metode LPE
• Epitaksa z izjemno nizko stopnjo napak: gostota vmesnih stanj <1×10¹¹cm⁻²·eV⁻¹
• Natančen nadzor debeline: epi-sloji 50–500 μm z odstopanjem debeline < ± 2 %
• Nizkotemperaturna učinkovitost: 300–500 ℃ nižja kot pri postopkih CVD
• Rast kompleksnih struktur: Podpira pn spoje, supermreže itd.

3. Prednosti proizvodne učinkovitosti
3.1 Nadzor stroškov
• 85-odstotna izkoriščenost surovin (v primerjavi s 60-odstotno konvencionalno)
• 40 % nižja poraba energije (v primerjavi s HVPE)
• 90 % časa delovanja opreme (modularna zasnova zmanjšuje čas izpada)

3.2 Zagotavljanje kakovosti
• 6σ procesni nadzor (CPK>1,67)
• Spletno zaznavanje napak (ločljivost 0,1 μm)
• Sledljivost podatkov celotnega procesa (več kot 2000 parametrov v realnem času)

3.3 Prilagodljivost
• Združljivo s politipi 4H/6H/3C
• Nadgradljivo na 12-palčne procesne module
• Podpira heterointegracijo SiC/GaN

4. Prednosti uporabe v industriji
4.1 Napajalne naprave
• Podlage z nizko upornostjo (0,015–0,025 Ω·cm) za naprave 1200–3300 V
• Polizolacijski substrati (>10⁸Ω·cm) za RF aplikacije

4.2 Nove tehnologije
• Kvantna komunikacija: Substrati z ultra nizkim šumom (šum 1/f <-120 dB)
• Ekstremna okolja: Kristali, odporni na sevanje (<5 % razgradnja po obsevanju 1×10¹⁶n/cm²)

Storitve XKH

1. Prilagojena oprema: Prilagojene konfiguracije sistema TSSG/LPE.
2. Usposabljanje za procese: Celoviti programi tehničnega usposabljanja.
3. Poprodajna podpora: 24/7 tehnični odziv in vzdrževanje.
4. Rešitve na ključ: Celovita storitev od namestitve do validacije procesa.
5. Dobava materiala: Na voljo so 2-12-palčni SiC substrati/epi-rezine.

Ključne prednosti vključujejo:
• Zmožnost rasti kristalov do 20 cm.
• Enakomernost upornosti <0,5 %.
• Čas delovanja opreme >95 %.
• Tehnična podpora 24 ur na dan, 7 dni v tednu.