SiC ზოდის ზრდის ღუმელი დიდი დიამეტრის SiC კრისტალური TSSG/LPE მეთოდებისთვის

მოკლე აღწერა:

XKH-ის თხევადფაზიანი სილიციუმის კარბიდის ზოდების ზრდის ღუმელი იყენებს მსოფლიოში წამყვან TSSG (Top-Seeded Solution Growth) და LPE (Liquid Phase Epitaxy) ტექნოლოგიებს, რომლებიც სპეციალურად შექმნილია მაღალი ხარისხის SiC მონოკრისტალების ზრდისთვის. TSSG მეთოდი საშუალებას იძლევა 4-8 ინჩიანი დიდი დიამეტრის 4H/6H-SiC ზოდების ზრდისა ზუსტი ტემპერატურის გრადიენტისა და დათესვის აწევის სიჩქარის კონტროლის გზით, ხოლო LPE მეთოდი ხელს უწყობს SiC ეპიტაქსიური ფენების კონტროლირებულ ზრდას დაბალ ტემპერატურაზე, განსაკუთრებით შესაფერისია ულტრა დაბალი დეფექტის მქონე სისქის ეპიტაქსიური ფენებისთვის. ეს თხევადფაზიანი სილიციუმის კარბიდის ზოდების ზრდის სისტემა წარმატებით გამოიყენება სხვადასხვა SiC კრისტალების სამრეწველო წარმოებაში, მათ შორის 4H/6H-N ტიპის და 4H/6H-SEMI იზოლაციის ტიპის, რაც უზრუნველყოფს სრულ გადაწყვეტილებებს აღჭურვილობიდან პროცესებამდე.

გამოგვიგზავნეთ ელ.წერილი

მახასიათებლები

მუშაობის პრინციპი

თხევადფაზური სილიციუმის კარბიდის ზოდის ზრდის ძირითადი პრინციპი გულისხმობს მაღალი სისუფთავის SiC ნედლეულის გახსნას გამდნარ ლითონებში (მაგ., Si, Cr) 1800-2100°C ტემპერატურაზე გაჯერებული ხსნარების წარმოქმნის მიზნით, რასაც მოჰყვება SiC მონოკრისტალების კონტროლირებადი მიმართულებითი ზრდა სათესლე კრისტალებზე ზუსტი ტემპერატურის გრადიენტისა და ზეგაჯერების რეგულირების გზით. ეს ტექნოლოგია განსაკუთრებით შესაფერისია მაღალი სისუფთავის (>99.9995%) 4H/6H-SiC მონოკრისტალების წარმოებისთვის დაბალი დეფექტის სიმკვრივით (<100/სმ²), რომლებიც აკმაყოფილებენ ელექტრონიკისა და რადიოსიხშირული მოწყობილობების მკაცრ სუბსტრატის მოთხოვნებს. თხევადფაზური ზრდის სისტემა საშუალებას იძლევა კრისტალის გამტარობის ტიპის (N/P ტიპი) და წინაღობის ზუსტი კონტროლისთვის ხსნარის ოპტიმიზებული შემადგენლობისა და ზრდის პარამეტრების მეშვეობით.

ძირითადი კომპონენტები

1. სპეციალური ტიუნერი სისტემა: მაღალი სისუფთავის გრაფიტის/ტანტალის კომპოზიტური ტიუნერი, ტემპერატურისადმი მდგრადობა >2200°C, SiC დნობის კოროზიის მიმართ მდგრადი.

2. მრავალზონიანი გათბობის სისტემა: კომბინირებული წინააღმდეგობის/ინდუქციური გათბობა ±0.5°C ტემპერატურის კონტროლის სიზუსტით (1800-2100°C დიაპაზონი).

3. ზუსტი მოძრაობის სისტემა: თესლის ბრუნვის (0-50 ბრ/წთ) და აწევის (0.1-10 მმ/სთ) ორმაგი დახურული ციკლის კონტროლი.

4. ატმოსფეროს კონტროლის სისტემა: მაღალი სისუფთავის არგონის/აზოტისგან დაცვა, რეგულირებადი სამუშაო წნევა (0.1-1 ატმ).

5. ინტელექტუალური მართვის სისტემა: PLC+სამრეწველო კომპიუტერის რეზერვირებული კონტროლი რეალურ დროში ზრდის ინტერფეისის მონიტორინგით.

6. ეფექტური გაგრილების სისტემა: წყლის გაგრილების გრადუირებული დიზაინი უზრუნველყოფს ხანგრძლივ სტაბილურ მუშაობას.

TSSG-ისა და LPE-ის შედარება

მახასიათებლები	TSSG მეთოდი	LPE მეთოდი
ზრდის ტემპერატურა	2000-2100°C	1500-1800°C
ზრდის ტემპი	0.2-1 მმ/სთ	5-50 მკმ/სთ
კრისტალის ზომა	4-8 ინჩიანი ზოდები	50-500 მკმ ეპი-ფენები
მთავარი აპლიკაცია	სუბსტრატის მომზადება	დენის მოწყობილობის ეპი-ფენები
დეფექტის სიმკვრივე	<500/სმ²	<100/სმ²
შესაფერისი პოლიტიპები	4H/6H-SiC	4H/3C-SiC

ძირითადი აპლიკაციები

1. დენის ელექტრონიკა: 6 დიუმიანი 4H-SiC სუბსტრატები 1200V+ MOSFET-ებისთვის/დიოდებისთვის.

2. 5G RF მოწყობილობები: ნახევრად იზოლირებული SiC სუბსტრატები საბაზო სადგურის PA-ებისთვის.

3. ელექტრომობილების გამოყენება: ულტრასქელი (>200μm) ეპი-ფენები საავტომობილო დონის მოდულებისთვის.

4. ფოტოელექტრული ინვერტორები: დაბალი დეფექტის მქონე სუბსტრატები, რომლებიც უზრუნველყოფენ >99%-იან გარდაქმნის ეფექტურობას.

ძირითადი უპირატესობები

1. ტექნოლოგიური უპირატესობა
1.1 ინტეგრირებული მრავალმეთოდური დიზაინი
ეს თხევადფაზიანი SiC ზოდების ზრდის სისტემა ინოვაციურად აერთიანებს TSSG და LPE კრისტალების ზრდის ტექნოლოგიებს. TSSG სისტემა იყენებს ზემოდან დათესილი ხსნარის ზრდას ზუსტი დნობის კონვექციით და ტემპერატურის გრადიენტის კონტროლით (ΔT≤5℃/სმ), რაც უზრუნველყოფს 4-8 ინჩიანი დიდი დიამეტრის SiC ზოდების სტაბილურ ზრდას 15-20 კგ ერთჯერადი მოსავლიანობით 6H/4H-SiC კრისტალებისთვის. LPE სისტემა იყენებს ოპტიმიზებულ გამხსნელის შემადგენლობას (Si-Cr შენადნობის სისტემა) და ზეგაჯერების კონტროლს (±1%), რათა გაზარდოს მაღალი ხარისხის სქელი ეპიტაქსიური ფენები დეფექტის სიმკვრივით <100/სმ² შედარებით დაბალ ტემპერატურაზე (1500-1800℃).

1.2 ინტელექტუალური მართვის სისტემა
აღჭურვილია მე-4 თაობის ჭკვიანი ზრდის კონტროლით, რომელიც მოიცავს:
• მრავალსპექტრული ადგილზე მონიტორინგი (400-2500 ნმ ტალღის დიაპაზონი)
• ლაზერზე დაფუძნებული დნობის დონის აღმოჩენა (±0.01 მმ სიზუსტით)
• CCD-ზე დაფუძნებული დიამეტრის დახურული ციკლის კონტროლი (<±1 მმ რყევა)
• ხელოვნური ინტელექტით მართული ზრდის პარამეტრების ოპტიმიზაცია (15%-იანი ენერგიის დაზოგვა)

2. პროცესის შესრულების უპირატესობები
2.1 TSSG მეთოდის ძირითადი ძლიერი მხარეები
• დიდი ზომის შესაძლებლობა: მხარს უჭერს 8 ინჩამდე კრისტალის ზრდას >99.5%-იანი დიამეტრის ერთგვაროვნებით
• უმაღლესი კრისტალურობა: დისლოკაციის სიმკვრივე <500/სმ², მიკრომილების სიმკვრივე <5/სმ²
• დოპირების ერთგვაროვნება: <8% n-ტიპის წინაღობის ვარიაცია (4 დიუმიანი ვაფლები)
• ოპტიმიზებული ზრდის ტემპი: რეგულირებადი 0.3-1.2 მმ/სთ, 3-5-ჯერ უფრო სწრაფი, ვიდრე ორთქლის ფაზის მეთოდები

2.2 LPE მეთოდის ძირითადი ძლიერი მხარეები
• ულტრადაბალი დეფექტის ეპიტაქსია: ინტერფეისის მდგომარეობის სიმკვრივე <1×10¹¹სმ⁻²·eV⁻¹
• სისქის ზუსტი კონტროლი: 50-500μm ეპი-ფენები <±2%-იანი სისქის ცვალებადობით
• დაბალტემპერატურული ეფექტურობა: 300-500℃-ით დაბალია, ვიდრე CVD პროცესები
• კომპლექსური სტრუქტურის ზრდა: მხარს უჭერს pn შეერთებებს, სუპერბადეებს და ა.შ.

3. წარმოების ეფექტურობის უპირატესობები
3.1 ხარჯების კონტროლი
• ნედლეულის 85%-იანი გამოყენება (ჩვეულებრივი 60%-ის წინააღმდეგ)
• 40%-ით ნაკლები ენერგომოხმარება (HVPE-სთან შედარებით)
• აღჭურვილობის 90%-იანი უწყვეტი მუშაობა (მოდულური დიზაინი მინიმუმამდე ამცირებს უმოქმედობის დროს)

3.2 ხარისხის უზრუნველყოფა
• 6σ პროცესის კონტროლი (CPK>1.67)
• დეფექტის ონლაინ აღმოჩენა (0.1μm გარჩევადობა)
• სრული პროცესის მონაცემთა მიკვლევადობა (2000+ რეალურ დროში პარამეტრი)

3.3 მასშტაბირება
• თავსებადია 4H/6H/3C პოლიტიპებთან
• განახლებადი 12 დიუმიან პროცესის მოდულებამდე
• მხარს უჭერს SiC/GaN ჰეტეროინტეგრაციას

4. ინდუსტრიის გამოყენების უპირატესობები
4.1 კვების მოწყობილობები
• დაბალი წინაღობის სუბსტრატები (0.015-0.025Ω·სმ) 1200-3300 ვოლტიანი მოწყობილობებისთვის
• ნახევრად საიზოლაციო სუბსტრატები (>10⁸Ω·სმ) რადიოსიხშირული გამოყენებისთვის

4.2 ახალი ტექნოლოგიები
• კვანტური კომუნიკაცია: ულტრადაბალი ხმაურის სუბსტრატები (1/f ხმაური <-120dB)
• ექსტრემალური გარემო: რადიაციისადმი მდგრადი კრისტალები (<5% დეგრადაცია 1×10¹⁶n/cm² დასხივების შემდეგ)

XKH სერვისები

1. მორგებული აღჭურვილობა: მორგებული TSSG/LPE სისტემის კონფიგურაციები.
2. პროცესის ტრენინგი: ყოვლისმომცველი ტექნიკური ტრენინგის პროგრამები.
3. გაყიდვის შემდგომი მხარდაჭერა: 24/7 ტექნიკური რეაგირება და ტექნიკური მომსახურება.
4. მზა გადაწყვეტილებები: სრული სპექტრის მომსახურება ინსტალაციიდან პროცესის ვალიდაციამდე.
5. მასალის მიწოდება: ხელმისაწვდომია 2-12 ინჩიანი SiC სუბსტრატები/ეპი-ვაფლები.

ძირითადი უპირატესობები მოიცავს:
• 8 ინჩამდე კრისტალების ზრდის შესაძლებლობა.
• წინაღობის ერთგვაროვნება <0.5%.
• აღჭურვილობის უწყვეტი მუშაობის ხანგრძლივობა >95%-ს შეადგენს.
• 24/7 ტექნიკური მხარდაჭერა.