SiC-ingotvækstovn til SiC-krystal TSSG/LPE-metoder med stor diameter

SiC-barrevækstovn til SiC-krystal TSSG/LPE-metoder med stor diameter Fremhævet billede

Kort beskrivelse:

XKH's flydendefase siliciumcarbid-barrevækstovn anvender verdensførende TSSG (Top-Seeded Solution Growth) og LPE (Liquid Phase Epitaxy) teknologier, der er specielt designet til SiC-enkeltkrystalvækst af høj kvalitet. TSSG-metoden muliggør vækst af 4H/6H-SiC-barrer med stor diameter på 4-8 tommer gennem præcis temperaturgradient- og frøløftehastighedskontrol, mens LPE-metoden muliggør kontrolleret vækst af SiC-epitaksiale lag ved lavere temperaturer, især egnet til epitaksiale lag med ultralav defekttykkelse. Dette flydendefase-siliciumcarbid-barrevækstsystem er blevet anvendt med succes i industriel produktion af forskellige SiC-krystaller, herunder 4H/6H-N-typen og 4H/6H-SEMI-isoleringstypen, og leverer komplette løsninger fra udstyr til processer.

Send e-mail til os

Funktioner

Arbejdsprincip

Kerneprincippet bag vækst af siliciumcarbid i flydende fase involverer opløsning af SiC-råmaterialer med høj renhed i smeltede metaller (f.eks. Si, Cr) ved 1800-2100 °C for at danne mættede opløsninger, efterfulgt af kontrolleret retningsbestemt vækst af SiC-enkeltkrystaller på podekrystaller gennem præcis regulering af temperaturgradient og overmætning. Denne teknologi er særligt velegnet til produktion af 4H/6H-SiC-enkeltkrystaller med høj renhed (>99,9995 %) og lav defektdensitet (<100/cm²), der opfylder strenge substratkrav til effektelektronik og RF-enheder. Væskefasevækstsystemet muliggør præcis kontrol af krystalledningsevnetype (N/P-type) og resistivitet gennem optimeret opløsningssammensætning og vækstparametre.

Kernekomponenter

1. Specialdigelsystem: Grafit/tantal-kompositdigel med høj renhed, temperaturbestandighed >2200°C, modstandsdygtig over for SiC-smeltekorrosion.

2. Flerzoneopvarmningssystem: Kombineret modstands-/induktionsopvarmning med temperaturkontrolnøjagtighed på ±0,5 °C (område 1800-2100 °C).

3. Præcisionsbevægelsessystem: Dobbelt lukket sløjfestyring til rotation af såsæd (0-50 o/min) og løft (0,1-10 mm/t).

4. Atmosfærekontrolsystem: Beskyttelse mod argon/nitrogen med høj renhed, justerbart arbejdstryk (0,1-1 atm).

5. Intelligent styresystem: PLC + industriel PC redundant styring med realtidsovervågning af vækstgrænsefladen.

6. Effektivt kølesystem: Gradueret vandkøling sikrer langvarig stabil drift.

TSSG vs. LPE-sammenligning

Karakteristika	TSSG-metoden	LPE-metoden
Væksttemperatur	2000-2100°C	1500-1800°C
Vækstrate	0,2-1 mm/t	5-50 μm/t
Krystalstørrelse	4-8 tommer barrer	50-500 μm epilag
Hovedanvendelse	Substratforberedelse	Epilag til strømforsyning
Defektdensitet	<500/cm²	<100/cm²
Egnede polytyper	4H/6H-SiC	4H/3C-SiC

Nøgleapplikationer

1. Effektelektronik: 6-tommer 4H-SiC-substrater til 1200V+ MOSFET'er/dioder.

2. 5G RF-enheder: Halvisolerende SiC-substrater til basestationers PA'er.

3. Anvendelser til elbiler: Ultratykke (>200 μm) epilag til moduler i bilindustrien.

4. PV-invertere: Substrater med lav defekt, der muliggør en konverteringseffektivitet på >99%.

Kernefordele

1. Teknologisk overlegenhed
1.1 Integreret multimetodedesign
Dette flydendefase SiC-barrevækstsystem kombinerer innovativt TSSG- og LPE-krystalvækstteknologier. TSSG-systemet anvender topfrøopløsningsvækst med præcis smeltekonvektion og temperaturgradientkontrol (ΔT≤5℃/cm), hvilket muliggør stabil vækst af 4-8 tommer SiC-barrer med stor diameter med et enkelt udbytte på 15-20 kg for 6H/4H-SiC-krystaller. LPE-systemet anvender optimeret opløsningsmiddelsammensætning (Si-Cr-legeringssystem) og overmætningskontrol (±1%) til at dyrke tykke epitaksiale lag af høj kvalitet med en defektdensitet <100/cm² ved relativt lave temperaturer (1500-1800℃).

1.2 Intelligent styresystem
Udstyret med 4. generations smart vækstkontrol med:
• Multispektral in situ-overvågning (bølgelængdeområde 400-2500 nm)
• Laserbaseret smelteniveaudetektion (±0,01 mm præcision)
• CCD-baseret diameter-lukket sløjfe-kontrol (<±1 mm fluktuation)
• AI-drevet vækstparameteroptimering (15 % energibesparelse)

2. Fordele ved procesydelse
2.1 TSSG-metodens kernestyrker
• Kapacitet for store størrelser: Understøtter krystalvækst på op til 20 cm med en ensartet diameter på >99,5 %
• Overlegen krystallinitet: Dislokationstæthed <500/cm², mikrorørstæthed <5/cm²
• Dopingensartethed: <8% variation i n-type resistivitet (4-tommer wafere)
• Optimeret væksthastighed: Justerbar 0,3-1,2 mm/t, 3-5 gange hurtigere end dampfasemetoder

2.2 LPE-metodens kernestyrker
• Ultralav defektepitaksi: Grænsefladetilstandstæthed <1×10¹¹cm⁻²·eV⁻¹
• Præcis tykkelseskontrol: 50-500 μm epilag med <±2% tykkelsesvariation
• Lavtemperatureffektivitet: 300-500 ℃ lavere end CVD-processer
• Kompleks strukturvækst: Understøtter pn-overgange, supergitre osv.

3. Fordele ved produktionseffektivitet
3.1 Omkostningskontrol
• 85% råmaterialeudnyttelse (vs. 60% konventionel)
• 40 % lavere energiforbrug (sammenlignet med HVPE)
• 90% udstyrs oppetid (modulært design minimerer nedetid)

3.2 Kvalitetssikring
• 6σ processtyring (CPK>1,67)
• Online defektdetektering (0,1 μm opløsning)
• Fuld sporbarhed af procesdata (2000+ realtidsparametre)

3.3 Skalerbarhed
• Kompatibel med 4H/6H/3C polytyper
• Kan opgraderes til 12-tommer procesmoduler
• Understøtter SiC/GaN heterointegration

4. Fordele ved industriel anvendelse
4.1 Strømforsyninger
• Lavresistivitetssubstrater (0,015-0,025Ω·cm) til 1200-3300V enheder
• Halvisolerende substrater (>10⁸Ω·cm) til RF-applikationer

4.2 Nye teknologier
• Kvantekommunikation: Ultralavstøjssubstrater (1/f-støj <-120 dB)
• Ekstreme miljøer: Strålingsresistente krystaller (<5% nedbrydning efter 1×10¹⁶n/cm² bestråling)

XKH-tjenester

1. Tilpasset udstyr: Skræddersyede TSSG/LPE-systemkonfigurationer.
2. Procestræning: Omfattende tekniske træningsprogrammer.
3. Eftersalgssupport: Teknisk respons og vedligeholdelse døgnet rundt.
4. Nøglefærdige løsninger: Fuldspektret service fra installation til procesvalidering.
5. Materialeforsyning: 2-12 tommer SiC-substrater/epi-wafere tilgængelige.

Vigtige fordele inkluderer:
• Krystalvækstkapacitet på op til 20 cm.
• Modstandens ensartethed <0,5%.
• Udstyrs oppetid >95%.
• Teknisk support døgnet rundt.