SiC ձուլակտորի աճեցման վառարան մեծ տրամագծով SiC բյուրեղային TSSG/LPE մեթոդների համար

Կարճ նկարագրություն՝

XKH-ի հեղուկ փուլով սիլիցիումի կարբիդային ձուլակտորների աճեցման վառարանը կիրառում է աշխարհում առաջատար TSSG (վերևից սերմնացող լուծույթի աճ) և LPE (հեղուկ փուլի էպիտաքսիա) տեխնոլոգիաները, որոնք հատուկ մշակված են SiC միաբյուրեղի բարձրորակ աճի համար: TSSG մեթոդը հնարավորություն է տալիս աճեցնել 4-8 դյույմ մեծ տրամագծով 4H/6H-SiC ձուլակտորներ՝ ճշգրիտ ջերմաստիճանային գրադիենտի և սերմերի բարձրացման արագության կառավարման միջոցով, մինչդեռ LPE մեթոդը նպաստում է SiC էպիտաքսիալ շերտերի վերահսկվող աճին ցածր ջերմաստիճաններում, հատկապես հարմար է գերցածր արատներով հաստ էպիտաքսիալ շերտերի համար: Այս հեղուկ փուլով սիլիցիումի կարբիդային ձուլակտորների աճեցման համակարգը հաջողությամբ կիրառվել է տարբեր SiC բյուրեղների արդյունաբերական արտադրության մեջ, ներառյալ 4H/6H-N տիպի և 4H/6H-SEMI մեկուսիչ տիպի, ապահովելով սարքավորումներից մինչև գործընթացների ամբողջական լուծումներ:

Ուղարկեք մեզ էլ. նամակ

Հատկանիշներ

Աշխատանքային սկզբունք

Սիլիցիումի կարբիդի հեղուկ փուլի ձուլակտորների աճեցման հիմնական սկզբունքը ներառում է բարձր մաքրության SiC հումքի լուծարումը հալված մետաղների (օրինակ՝ Si, Cr) մեջ 1800-2100°C ջերմաստիճանում՝ հագեցած լուծույթներ առաջացնելու համար, որին հաջորդում է SiC միաբյուրեղների վերահսկվող ուղղորդված աճը սկզբնական բյուրեղների վրա՝ ճշգրիտ ջերմաստիճանային գրադիենտի և գերհագեցման կարգավորման միջոցով: Այս տեխնոլոգիան հատկապես հարմար է բարձր մաքրության (>99.9995%) 4H/6H-SiC միաբյուրեղներ ստանալու համար՝ ցածր արատների խտությամբ (<100/սմ²), որոնք համապատասխանում են հզորության էլեկտրոնիկայի և ռադիոհաճախականության սարքերի համար նախատեսված խիստ հիմքի պահանջներին: Հեղուկ փուլի աճի համակարգը հնարավորություն է տալիս ճշգրիտ կառավարել բյուրեղային հաղորդունակության տեսակը (N/P տեսակ) և դիմադրությունը՝ լուծույթի կազմի և աճի պարամետրերի օպտիմալացման միջոցով:

Հիմնական բաղադրիչներ

1. Հատուկ հալման համակարգ. Բարձր մաքրության գրաֆիտի/տանտալի կոմպոզիտային հալման համակարգ, >2200°C ջերմաստիճանային դիմադրություն, SiC հալման կոռոզիայի նկատմամբ կայուն:

2. Բազմագոտի ջեռուցման համակարգ. Համակցված դիմադրողական/ինդուկցիոն ջեռուցում՝ ±0.5°C ջերմաստիճանի կարգավորման ճշգրտությամբ (1800-2100°C միջակայք):

3. Ճշգրիտ շարժման համակարգ. Սերմնացանի պտույտի (0-50 պտ/րոպե) և բարձրացման (0.1-10 մմ/ժ) կրկնակի փակ ցիկլի կառավարում:

4. Մթնոլորտի կառավարման համակարգ. Բարձր մաքրության արգոն/ազոտի պաշտպանություն, կարգավորելի աշխատանքային ճնշում (0.1-1 մթնոլորտ):

5. Խելացի կառավարման համակարգ. PLC + արդյունաբերական համակարգչի ավելորդ կառավարում՝ իրական ժամանակի աճի ինտերֆեյսի մոնիթորինգով:

6. Արդյունավետ սառեցման համակարգ. Ջրային սառեցման աստիճանական դիզայնը ապահովում է երկարատև կայուն աշխատանք:

TSSG-ի և LPE-ի համեմատություն

Բնութագրերը	TSSG մեթոդ	LPE մեթոդ
Աճի ջերմաստիճանը	2000-2100°C	1500-1800°C
Աճի տեմպը	0.2-1 մմ/ժ	5-50 մկմ/ժ
Բյուրեղի չափսը	4-8 դյույմանոց ձուլակտորներ	50-500 մկմ էպի-շերտեր
Հիմնական կիրառություն	Հիմքի պատրաստում	Սարքավորումների էպի-շերտեր
Արատի խտությունը	<500/սմ²	<100/սմ²
Հարմար պոլիտիպեր	4H/6H-SiC	4H/3C-SiC

Հիմնական կիրառություններ

1. Հզորության էլեկտրոնիկա. 6 դյույմանոց 4H-SiC հիմքեր 1200V+ MOSFET-ների/դիոդների համար:

2. 5G RF սարքեր. Կիսամեկուսիչ SiC հիմքեր բազային կայանների PA-ների համար:

3. Էլեկտրական մեքենաների կիրառություններ. Ավտոմոբիլային մոդուլների համար նախատեսված գերհաստ (>200 մկմ) էպի-շերտեր:

4. Ֆոտովոլտային ինվերտորներ. ցածր դեֆեկտ ունեցող հիմքեր, որոնք հնարավորություն են տալիս >99% փոխակերպման արդյունավետություն:

Հիմնական առավելություններ

1. Տեխնոլոգիական գերազանցություն
1.1 Ինտեգրված բազմամեթոդային նախագծում
Այս հեղուկ-ֆազային SiC ձուլակտորների աճեցման համակարգը նորարարականորեն համատեղում է TSSG և LPE բյուրեղների աճեցման տեխնոլոգիաները: TSSG համակարգը կիրառում է վերին ցանքսով լուծույթի աճեցում՝ ճշգրիտ հալույթի կոնվեկցիայով և ջերմաստիճանի գրադիենտի կարգավորմամբ (ΔT≤5℃/սմ), ինչը հնարավորություն է տալիս կայուն աճեցնել 4-8 դյույմանոց մեծ տրամագծով SiC ձուլակտորներ՝ 6H/4H-SiC բյուրեղների համար 15-20 կգ միանվագ ելքով: LPE համակարգը օգտագործում է օպտիմալացված լուծիչի կազմ (Si-Cr համաձուլվածքային համակարգ) և գերհագեցման կարգավորիչ (±1%)՝ համեմատաբար ցածր ջերմաստիճաններում (1500-1800℃) <100/սմ² արատների խտությամբ բարձրորակ հաստ էպիտաքսիալ շերտեր աճեցնելու համար:

1.2 Ինտելեկտուալ կառավարման համակարգ
Հագեցած է 4-րդ սերնդի խելացի աճի կառավարման համակարգով, որը ներառում է՝
• Բազմասպեկտրային տեղում մոնիթորինգ (400-2500 նմ ալիքի տիրույթ)
• Լազերային հալման մակարդակի հայտնաբերում (±0.01 մմ ճշգրտությամբ)
• CCD-ի վրա հիմնված տրամագծի փակ ցիկլի կառավարում (<±1 մմ տատանում)
• Արհեստական բանականության վրա հիմնված աճի պարամետրերի օպտիմալացում (15% էներգախնայողություն)

2. Գործընթացի արդյունավետության առավելությունները
2.1 TSSG մեթոդի հիմնական ուժեղ կողմերը
• Մեծ չափի հնարավորություն. Աջակցում է մինչև 8 դյույմ բյուրեղի աճին՝ >99.5% տրամագծի միատարրությամբ
• Բարձր բյուրեղայինություն. Դիսլոկացիայի խտություն <500/սմ², միկրոխողովակի խտություն <5/սմ²
• Լոգման միատարրություն. <8% n-տիպի դիմադրության տատանում (4 դյույմանոց թիթեղներ)
• Օպտիմալացված աճի տեմպ. Կարգավորելի 0.3-1.2 մմ/ժ, 3-5 անգամ ավելի արագ, քան գոլորշու փուլային մեթոդները

2.2 LPE մեթոդի հիմնական ուժեղ կողմերը
• Գերցածր արատների էպիտաքսիա. Միջերեսային վիճակի խտություն <1×10¹¹սմ⁻²·էՎ⁻¹
• Հաստության ճշգրիտ վերահսկում՝ 50-500 մկմ էպի-շերտեր <±2% հաստության տատանումով
• Ցածր ջերմաստիճանային արդյունավետություն. 300-500℃ ցածր, քան CVD գործընթացներում
• Բարդ կառուցվածքի աճ. Աջակցում է pn միացումներին, գերցանցերին և այլն։

3. Արտադրության արդյունավետության առավելություններ
3.1 Ծախսերի վերահսկում
• Հումքի 85% օգտագործում (համեմատած ավանդականի 60%-ի հետ)
• 40%-ով ցածր էներգիայի սպառում (համեմատած HVPE-ի հետ)
• Սարքավորումների 90% աշխատանքային ժամանակ (մոդուլային դիզայնը նվազագույնի է հասցնում անգործուն ժամանակը)

3.2 Որակի ապահովում
• 6σ պրոցեսի կառավարում (CPK>1.67)
• Առցանց արատների հայտնաբերում (0.1 մկմ լուծաչափ)
• Ամբողջական գործընթացային տվյալների հետևողականություն (2000+ իրական ժամանակի պարամետրեր)

3.3 Մասշտաբայնություն
• Համատեղելի է 4H/6H/3C պոլիտիպերի հետ
• Հնարավոր է արդիականացնել մինչև 12 դյույմանոց պրոցեսային մոդուլներ
• Աջակցում է SiC/GaN հետերոինտեգրացիային

4. Արդյունաբերության կիրառման առավելությունները
4.1 Սնուցման սարքեր
• Ցածր դիմադրողականությամբ հիմքեր (0.015-0.025Ω·սմ) 1200-3300V սարքերի համար
• Կիսամեկուսիչ հիմքեր (>10⁸Ω·սմ) ռադիոհաճախականության կիրառման համար

4.2 Զարգացող տեխնոլոգիաներ
• Քվանտային հաղորդակցություն. Գերցածր աղմուկի հիմքեր (1/f աղմուկ <-120dB)
• Ծայրահեղ միջավայրեր. ճառագայթակայուն բյուրեղներ (<5% քայքայում 1×10¹⁶n/cm² ճառագայթումից հետո)

XKH ծառայություններ

1. Անհատականացված սարքավորումներ. Անհատականացված TSSG/LPE համակարգի կոնֆիգուրացիաներ:
2. Գործընթացային ուսուցում. Համապարփակ տեխնիկական ուսուցման ծրագրեր:
3. Հետվաճառքային աջակցություն. 24/7 տեխնիկական արձագանք և սպասարկում:
4. «Գործնական լուծումներ». Լրիվ սպեկտրի ծառայություն՝ տեղադրումից մինչև գործընթացի վավերացում:
5. Նյութերի մատակարարում. Հասանելի են 2-12 դյույմանոց SiC հիմքեր/էպի-վաֆլերներ:

Հիմնական առավելությունները ներառում են.
• Մինչև 8 դյույմ բյուրեղների աճի հնարավորություն։
• Դիմադրության միատարրություն <0.5%:
• Սարքավորումների անխափան աշխատանքի տևողությունը >95% է։
• 24/7 տեխնիկական աջակցություն։