Böyük Diametrli SiC Kristal TSSG/LPE Metodları üçün SiC külçə böyümə sobası
İş prinsipi
Maye fazalı silikon karbid külçəsinin böyüməsinin əsas prinsipi, yüksək təmizlikli SiC xammalını əridilmiş metallarda (məsələn, Si, Cr) 1800-2100°C-də həll edərək doymuş məhlullar əmələ gətirməyi, ardınca dəqiq temperatur qradiyenti və həddindən artıq doyma tənzimlənməsi yolu ilə toxum kristallarında SiC tək kristallarının idarə olunan istiqamətli böyüməsini əhatə edir. Bu texnologiya, xüsusilə aşağı qüsur sıxlığına (<100/sm²) malik yüksək təmizlikli (>99.9995%) 4H/6H-SiC tək kristallarının istehsalı üçün əlverişlidir və güc elektronikası və RF cihazları üçün sərt substrat tələblərinə cavab verir. Maye fazalı böyümə sistemi, optimallaşdırılmış məhlul tərkibi və böyümə parametrləri vasitəsilə kristal keçiricilik növünün (N/P növü) və müqavimətinin dəqiq idarə olunmasına imkan verir.
Əsas Komponentlər
1. Xüsusi Çömçə Sistemi: Yüksək təmizlikli qrafit/tantal kompozit çömçə, temperatur müqaviməti >2200°C, SiC ərintisinin korroziyasına davamlıdır.
2. Çoxzonalı İstilik Sistemi: ±0.5°C (1800-2100°C diapazonu) temperatur nəzarət dəqiqliyi ilə kombinasiyalı müqavimət/induksiya isitməsi.
3. Dəqiq Hərəkət Sistemi: Toxum fırlanması (0-50 dövr/dəq) və qaldırma (0.1-10 mm/saat) üçün ikiqat qapalı dövrəli idarəetmə.
4. Atmosfer Nəzarət Sistemi: Yüksək təmizlikli arqon/azot mühafizəsi, tənzimlənən iş təzyiqi (0.1-1atm).
5. Ağıllı İdarəetmə Sistemi: PLC + real vaxt rejimində böyümə interfeysi monitorinqi ilə sənaye PC-nin artıq nəzarəti.
6. Səmərəli Soyutma Sistemi: Suyun soyutma dizaynı uzunmüddətli sabit işləməyi təmin edir.
TSSG və LPE müqayisəsi
| Xüsusiyyətlər | TSSG Metodu | LPE Metodu |
| Böyümə Tempi | 2000-2100°C | 1500-1800°C |
| Artım tempi | 0,2-1 mm/saat | 5-50μm/saat |
| Kristal Ölçüsü | 4-8 düymlük külçələr | 50-500μm epi-qatlar |
| Əsas Tətbiq | Substrat hazırlığı | Epi-layerlərin elektrik cihazı |
| Qüsur Sıxlığı | <500/sm² | <100/sm² |
| Uyğun Politiplər | 4H/6H-SiC | 4H/3C-SiC |
Əsas Tətbiqlər
1. Güc Elektronikası: 1200V+ MOSFET/diodlar üçün 6 düymlük 4H-SiC substratlar.
2. 5G RF Cihazları: Baza stansiyası PA-ları üçün yarı izolyasiyaedici SiC substratları.
3. EV Tətbiqləri: Avtomobil səviyyəli modullar üçün ultra qalın (>200μm) epi-təbəqələr.
4. Fotovolver İnverterləri: >99% çevrilmə səmərəliliyini təmin edən aşağı qüsurlu substratlar.
Əsas üstünlüklər
1. Texnoloji Üstünlük
1.1 İnteqrasiya olunmuş Çoxmetodulu Dizayn
Bu maye fazalı SiC külçə böyümə sistemi, TSSG və LPE kristal böyümə texnologiyalarını innovativ şəkildə birləşdirir. TSSG sistemi, dəqiq ərimə konveksiyası və temperatur qradiyenti nəzarəti (ΔT≤5℃/sm) ilə üst toxumlu məhlul böyüməsindən istifadə edir və bu da 6H/4H-SiC kristalları üçün 15-20 kq tək dövrəli məhsuldarlıqla 4-8 düymlük böyük diametrli SiC külçələrinin sabit böyüməsinə imkan verir. LPE sistemi, nisbətən aşağı temperaturlarda (1500-1800℃) qüsur sıxlığı <100/sm² olan yüksək keyfiyyətli qalın epitaksial təbəqələr yetişdirmək üçün optimallaşdırılmış həlledici tərkibi (Si-Cr ərintisi sistemi) və superdoyma nəzarətindən (±1%) istifadə edir.
1.2 Ağıllı İdarəetmə Sistemi
4-cü nəsil ağıllı böyümə nəzarəti ilə təchiz olunmuşdur:
• Çoxspektrli in-situ monitorinqi (400-2500nm dalğa uzunluğu diapazonu)
• Lazer əsaslı ərimə səviyyəsinin aşkarlanması (±0.01 mm dəqiqlik)
• CCD əsaslı diametrli qapalı dövrə nəzarəti (<±1 mm dalğalanma)
• Süni intellektlə işləyən böyümə parametrlərinin optimallaşdırılması (15% enerji qənaəti)
2. Proses Performansının Üstünlükləri
2.1 TSSG Metodunun Əsas Gücləri
• Böyük ölçülü qabiliyyət: >99.5% diametr vahidliyi ilə 8 düymlük kristal böyüməsini dəstəkləyir
• Üstün kristallik: Dislokasiya sıxlığı <500/sm², mikroboru sıxlığı <5/sm²
• Dopinq vahidliyi: <8% n-tipli müqavimət dəyişkənliyi (4 düymlük lövhələr)
• Optimallaşdırılmış böyümə sürəti: Tənzimlənən 0.3-1.2 mm/saat, buxar fazalı metodlardan 3-5 dəfə daha sürətli
2.2 LPE Metodunun Əsas Gücləri
• Ultra aşağı qüsurlu epitaksi: İnterfeys vəziyyətinin sıxlığı <1×10¹¹cm⁻²·eV⁻¹
• Dəqiq qalınlığa nəzarət: <±2% qalınlıq dəyişikliyi ilə 50-500μm epi-qatlar
• Aşağı temperatur səmərəliliyi: CVD proseslərindən 300-500℃ aşağı
• Mürəkkəb struktur böyüməsi: pn qovşaqlarını, super qəfəsləri və s. dəstəkləyir.
3. İstehsal səmərəliliyinin üstünlükləri
3.1 Xərclərə Nəzarət
• 85% xammal istifadəsi (ənənəvi istifadənin 60%-i ilə müqayisədə)
• 40% daha az enerji istehlakı (HVPE ilə müqayisədə)
• Avadanlığın 90% işləmə müddəti (modul dizayn işləmə müddətini minimuma endirir)
3.2 Keyfiyyət Təminatı
• 6σ proses nəzarəti (CPK>1.67)
• Onlayn qüsur aşkarlanması (0.1μm qətnamə)
• Tam prosesli məlumatların izlənilə bilməsi (2000+ real vaxt parametrləri)
3.3 Ölçülənə bilənlik
• 4H/6H/3C politipləri ilə uyğundur
• 12 düymlük proses modullarına yüksəldilə bilər
• SiC/GaN hetero-inteqrasiyasını dəstəkləyir
4. Sənaye Tətbiqinin Üstünlükləri
4.1 Enerji Cihazları
• 1200-3300V cihazlar üçün aşağı müqavimətli substratlar (0.015-0.025Ω·cm)
• RF tətbiqləri üçün yarı izolyasiyaedici substratlar (>10⁸Ω·cm)
4.2 İnkişaf etməkdə olan Texnologiyalar
• Kvant rabitəsi: Ultra aşağı səs-küy substratları (1/f səs-küy <-120dB)
• Ekstremal mühitlər: Radiasiyaya davamlı kristallar (1×10¹⁶n/sm² şüalanmadan sonra <5% parçalanma)
XXKH Xidmətləri
1. Xüsusi avadanlıqlar: Xüsusi TSSG/LPE sistem konfiqurasiyaları.
2. Proses Təlimi: Hərtərəfli texniki təlim proqramları.
3. Satış Sonrası Dəstək: 24/7 texniki cavab və texniki xidmət.
4. Hazır Həllər: Quraşdırmadan prosesin təsdiqlənməsinə qədər tam spektrli xidmət.
5. Material Təchizatı: 2-12 düymlük SiC substratları/epi-vaflilər mövcuddur.
Əsas üstünlüklərə aşağıdakılar daxildir:
• 8 düymlük kristal böyümə qabiliyyəti.
• Müqavimət vahidliyi <0.5%.
• Avadanlığın işləmə müddəti >95%.
• 24/7 texniki dəstək.
