Чоң диаметрдеги SiC кристаллдык TSSG/LPE ыкмалары үчүн SiC куйма өстүрүү меши

Чоң диаметрдеги SiC кристалл TSSG/LPE ыкмалары үчүн SiC куйма өстүрүү меши Сунушталган сүрөт

Кыскача сүрөттөмө:

XKH компаниясынын суюк фазадагы кремний карбидинин куймасын өстүрүүчү мешинде жогорку сапаттагы SiC монокристаллдарын өстүрүү үчүн атайын иштелип чыккан дүйнөлүк алдыңкы TSSG (Top-Seeded Solution Growth) жана LPE (Liquid Phase Epitaxy) технологиялар колдонулат. TSSG ыкмасы так температура градиенти жана үрөндү көтөрүү ылдамдыгын көзөмөлдөө аркылуу 4-8 дюймдук чоң диаметрдеги 4H/6H-SiC куймаларын өстүрүүгө мүмкүндүк берет, ал эми LPE ыкмасы төмөнкү температураларда SiC эпитаксиалдык катмарларынын көзөмөлдөнгөн өсүшүнө көмөктөшөт, айрыкча өтө төмөн кемчиликтүү калың эпитаксиалдык катмарлар үчүн ылайыктуу. Бул суюк фазадагы кремний карбидинин куймасын өстүрүү системасы 4H/6H-N тибиндеги жана 4H/6H-SEMI изоляциялык тибиндеги ар кандай SiC кристаллдарын өнөр жайлык өндүрүшүндө ийгиликтүү колдонулуп, жабдуулардан баштап процесстерге чейин толук чечимдерди сунуштайт.

Бизге электрондук кат жөнөтүңүз

Өзгөчөлүктөрү

Иштөө принциби

Суюк фазадагы кремний карбидинин куймасын өстүрүүнүн негизги принциби жогорку тазалыктагы SiC чийки заттарын эритилген металлдарда (мисалы, Si, Cr) 1800-2100°C температурада эритип, каныккан эритмелерди пайда кылууну, андан кийин так температура градиенти жана ашыкча каныккандыкты жөнгө салуу аркылуу урук кристаллдарында SiC монокристаллдарын көзөмөлдөнгөн багытта өстүрүүнү камтыйт. Бул технология, айрыкча, электр электроникасы жана радиожыштык түзүлүштөрү үчүн катуу субстрат талаптарына жооп берген, төмөн кемчилик тыгыздыгы (<100/см²) бар жогорку тазалыктагы (>99.9995%) 4H/6H-SiC монокристаллдарын өндүрүү үчүн ылайыктуу. Суюк фазадагы өстүрүү системасы кристаллдын өткөрүмдүүлүк түрүн (N/P түрү) жана каршылыгын оптималдаштырылган эритме курамы жана өсүү параметрлери аркылуу так көзөмөлдөөгө мүмкүндүк берет.

Негизги компоненттер

1. Атайын тигель системасы: Жогорку тазалыктагы графит/тантал композиттик тигель, температурага туруктуулугу >2200°C, SiC эритмесинин коррозиясына туруктуу.

2. Көп зоналуу жылытуу системасы: ±0,5°C (1800-2100°C диапазону) температураны башкаруу тактыгы менен айкалышкан каршылык/индукциялык жылытуу.

3. Так кыймыл системасы: үрөндөрдү айландыруу (0-50 айн/мүн) жана көтөрүү (0,1-10 мм/саат) үчүн кош жабык циклдүү башкаруу.

4. Атмосфераны башкаруу системасы: Жогорку тазалыктагы аргон/азот коргоосу, жөнгө салынуучу жумушчу басым (0,1-1 атм).

5. Акылдуу башкаруу системасы: PLC + өнөр жайлык PC ашыкча башкаруу, реалдуу убакыт режиминде өсүү интерфейсин көзөмөлдөө менен.

6. Натыйжалуу муздатуу системасы: Сууну муздатуунун классификацияланган дизайны узак мөөнөттүү туруктуу иштөөнү камсыз кылат.

TSSG менен LPE салыштыруу

Мүнөздөмөлөрү	TSSG ыкмасы	LPE ыкмасы
Өсүү температурасы	2000-2100°C	1500-1800°C
Өсүү темпи	0,2-1 мм/саат	5-50μm/саат
Кристаллдын өлчөмү	4-8 дюймдук куймалар	50-500 мкм эпи-катмарлар
Негизги колдонмо	Субстрат даярдоо	Электрдик түзмөктүн эпи-катмарлары
Кемчиликтин тыгыздыгы	<500/см²	<100/см²
Ылайыктуу политиптер	4H/6H-SiC	4H/3C-SiC

Негизги колдонмолор

1. Power Electronics: 1200V+ MOSFET/диоддор үчүн 6 дюймдук 4H-SiC субстраттары.

2. 5G RF түзүлүштөрү: Базалык станциялардын PAлары үчүн жарым изоляциялоочу SiC субстраттары.

3. Электромобилдерде колдонулушу: Автоунаа классындагы модулдар үчүн өтө калың (>200 мкм) эпи-кабаттар.

4. Күн инверторлору: >99% конверсиянын натыйжалуулугун камсыз кылган кемчилиги аз субстраттар.

Негизги артыкчылыктар

1. Технологиялык артыкчылык
1.1 Интеграцияланган көп методдуу дизайн
Бул суюк фазадагы SiC куймасын өстүрүү системасы TSSG жана LPE кристалл өстүрүү технологияларын инновациялык түрдө айкалыштырат. TSSG системасы эритменин так конвекциясы жана температура градиентинин көзөмөлү (ΔT≤5℃/см) менен үстүнкү уруктагы эритменин өсүшүн колдонот, бул 6H/4H-SiC кристаллдары үчүн бир жолку түшүмдүүлүгү 15-20 кг болгон 4-8 дюймдук чоң диаметрдеги SiC куймаларынын туруктуу өсүшүнө мүмкүндүк берет. LPE системасы салыштырмалуу төмөн температурада (1500-1800℃) кемчилик тыгыздыгы <100/см² болгон жогорку сапаттагы калың эпитаксиалдык катмарларды өстүрүү үчүн оптималдаштырылган эриткич курамын (Si-Cr эритме системасы) жана ашыкча каныккандыкты көзөмөлдөөнү (±1%) колдонот.

1.2 Акылдуу башкаруу системасы
4-муундагы акылдуу өсүүнү көзөмөлдөө менен жабдылган, төмөнкүлөрдү камтыйт:
• Көп спектрлүү in-situ мониторинг (400-2500 нм толкун узундугунун диапазону)
• Лазердик негизде эрүү деңгээлин аныктоо (±0,01 мм тактык)
• CCD негизиндеги диаметрдеги жабык циклди башкаруу (<±1 мм флуктуация)
• Жасалма интеллект менен иштеген өсүү параметрлерин оптималдаштыруу (15% энергияны үнөмдөө)

2. Процесстин натыйжалуулугунун артыкчылыктары
2.1 TSSG методунун негизги күчтүү жактары
• Чоң өлчөмдөгү мүмкүнчүлүк: >99,5% диаметрдеги бирдейлик менен 8 дюймга чейинки кристалл өсүшүн колдойт
• Эң жогорку кристаллдуулук: дислокациянын тыгыздыгы <500/см², микротүтүктүн тыгыздыгы <5/см²
• Допингдин бирдейлиги: <8% n-типтеги каршылыктын өзгөрүшү (4 дюймдук пластиналар)
• Оптималдаштырылган өсүү темпи: 0,3-1,2 мм/саат жөнгө салынат, буу фазасындагы ыкмаларга караганда 3-5 эсе тезирээк

2.2 LPE методунун негизги күчтүү жактары
• Өтө төмөн кемчиликтүү эпитаксия: Интерфейс абалынын тыгыздыгы <1×10¹¹см⁻²·эВ⁻¹
• Калыңдыгын так көзөмөлдөө: калыңдыгынын <±2% өзгөрүшү менен 50-500μm эпи-катмарлар
• Төмөнкү температурадагы натыйжалуулук: жүрөк-кан тамыр ооруларына караганда 300-500℃ төмөн
• Татаал түзүлүштүн өсүшү: pn түйүндөрүн, супер торчолорду ж.б. колдойт.

3. Өндүрүш натыйжалуулугунун артыкчылыктары
3.1 Чыгымдарды көзөмөлдөө
• Чийки заттын 85% колдонулушу (кадимки 60%га салыштырмалуу)
• Энергияны 40% аз сарптайт (HVPE менен салыштырганда)
• Жабдуулардын 90% иштөө убактысы (модулдук дизайн иштөө убактысын минималдаштырат)

3.2 Сапатты камсыздоо
• 6σ процессти башкаруу (CPK>1.67)
• Онлайн кемчиликтерди аныктоо (0.1μm чечилиш)
• Толук процесстик маалыматтарды көзөмөлдөө (2000ден ашык реалдуу убакыттагы параметрлер)

3.3 Масштабдоо мүмкүнчүлүгү
• 4H/6H/3C политиптери менен шайкеш келет
• 12 дюймдук процесстик модулдарга жаңыртууга болот
• SiC/GaN гетеро-интеграциясын колдойт

4. Өнөр жай колдонуусунун артыкчылыктары
4.1 Кубат берүүчү түзүлүштөр
• 1200-3300В түзмөктөр үчүн каршылык көрсөтүүсү төмөн субстраттар (0,015-0,025Ω·см)
• Радиожыштык колдонмолору үчүн жарым изоляциялык субстраттар (>10⁸Ω·см)

4.2 Жаңы технологиялар
• Кванттык байланыш: Өтө төмөн ызы-чуу субстраттары (1/f ызы-чуу <-120dB)
• Экстремалдык чөйрөлөр: Радиацияга туруктуу кристаллдар (1×10¹⁶n/см² нурлануудан кийин <5% бузулуу)

XXKH кызматтары

1. Ыңгайлаштырылган жабдуулар: TSSG/LPE системасынын ыңгайлаштырылган конфигурациялары.
2. Процесстик окутуу: Комплекстүү техникалык окутуу программалары.
3. Сатуудан кийинки колдоо: 24/7 техникалык жооп берүү жана тейлөө.
4. Аяктоочу чечимдер: Орнотуудан баштап процессти текшерүүгө чейин толук спектрдеги тейлөө.
5. Материалдык камсыздоо: 2-12 дюймдук SiC субстраттары/эпи-вафлилери бар.

Негизги артыкчылыктары төмөнкүлөрдү камтыйт:
• 8 дюймга чейин кристалл өстүрүү мүмкүнчүлүгү.
• Каршылыктын бирдейлиги <0,5%.
• Жабдуулардын иштөө убактысы >95%.
• 24/7 техникалык колдоо.