Peć za rast SiC ingota za TSSG/LPE metode SiC kristala velikog promjera
Princip rada
Osnovni princip rasta ingota silicijevog karbida u tekućoj fazi uključuje otapanje visokočistoćenih SiC sirovina u rastaljenim metalima (npr. Si, Cr) na 1800-2100°C kako bi se formirale zasićene otopine, nakon čega slijedi kontrolirani usmjereni rast SiC monokristala na sjemenskim kristalima putem preciznog temperaturnog gradijenta i regulacije prezasićenosti. Ova tehnologija je posebno prikladna za proizvodnju visokočistoćih (>99,9995%) 4H/6H-SiC monokristala s niskom gustoćom defekata (<100/cm²), zadovoljavajući stroge zahtjeve za podlogu za energetsku elektroniku i RF uređaje. Sustav rasta u tekućoj fazi omogućuje preciznu kontrolu tipa vodljivosti kristala (N/P tip) i otpornosti putem optimiziranog sastava otopine i parametara rasta.
Osnovne komponente
1. Poseban sustav lončića: Lončić od visokočistog grafita/tantala, temperaturna otpornost >2200°C, otporan na koroziju taline SiC.
2. Višezonski sustav grijanja: Kombinirano otporno/indukcijsko grijanje s točnošću regulacije temperature od ±0,5 °C (raspon 1800-2100 °C).
3. Sustav preciznog kretanja: Dvostruka kontrola zatvorene petlje za rotaciju sjemena (0-50 o/min) i podizanje (0,1-10 mm/h).
4. Sustav kontrole atmosfere: Zaštita od argona/dušika visoke čistoće, podesivi radni tlak (0,1-1 atm).
5. Inteligentni upravljački sustav: PLC + industrijsko računalo s redundantnim upravljanjem i praćenjem rasta sučelja u stvarnom vremenu.
6. Učinkovit sustav hlađenja: Graduirani dizajn vodenog hlađenja osigurava dugotrajan stabilan rad.
Usporedba TSSG-a i LPE-a
Karakteristike | TSSG metoda | LPE metoda |
Temperatura rasta | 2000-2100°C | 1500-1800°C |
Stopa rasta | 0,2-1 mm/h | 5-50μm/h |
Veličina kristala | Ingoti od 4-8 inča | 50-500μm epi-slojeva |
Glavna primjena | Priprema podloge | Epi-slojevi uređaja za napajanje |
Gustoća defekata | <500/cm² | <100/cm² |
Prikladni politipovi | 4H/6H-SiC | 4H/3C-SiC |
Ključne primjene
1. Energetska elektronika: 6-inčne 4H-SiC podloge za MOSFET-ove/diode od 1200 V+.
2. 5G RF uređaji: Poluizolacijske SiC podloge za PA-ove baznih stanica.
3. Primjena u električnim vozilima: Ultra debeli (>200μm) epi-slojevi za module automobilske klase.
4. PV inverteri: Supstrati s niskim udjelom grešaka koji omogućuju učinkovitost pretvorbe >99%.
Osnovne prednosti
1. Tehnološka superiornost
1.1 Integrirani višemetodni dizajn
Ovaj sustav za rast SiC ingota u tekućoj fazi inovativno kombinira TSSG i LPE tehnologije rasta kristala. TSSG sustav koristi rast otopine s gornjim zasijavanjem s preciznom konvekcijom taline i kontrolom temperaturnog gradijenta (ΔT ≤ 5℃/cm), omogućujući stabilan rast SiC ingota velikog promjera od 4-8 inča s prinosima od 15-20 kg u jednom ciklusu za 6H/4H-SiC kristale. LPE sustav koristi optimizirani sastav otapala (Si-Cr sustav legure) i kontrolu prezasićenosti (± 1%) za rast visokokvalitetnih debelih epitaksijalnih slojeva s gustoćom defekata <100/cm² na relativno niskim temperaturama (1500-1800℃).
1.2 Inteligentni upravljački sustav
Opremljen pametnom kontrolom rasta 4. generacije koja uključuje:
• Multispektralno in situ praćenje (raspon valnih duljina 400-2500 nm)
• Lasersko otkrivanje razine taline (preciznost ±0,01 mm)
• Zatvorena petlja upravljanja promjerom temeljena na CCD-u (fluktuacija <±1 mm)
• Optimizacija parametara rasta pokretana umjetnom inteligencijom (ušteda energije od 15%)
2. Prednosti u performansama procesa
2.1 Osnovne snage TSSG metode
• Mogućnost rasta velikih kristala: Podržava rast kristala do 20 cm s ujednačenošću promjera >99,5%
• Vrhunska kristalnost: Gustoća dislokacija <500/cm², gustoća mikrocjevčica <5/cm²
• Ujednačenost dopiranja: <8% varijacija otpora n-tipa (pločice od 4 inča)
• Optimizirana brzina rasta: Podesiva 0,3-1,2 mm/h, 3-5× brže od metoda parne faze
2.2 Osnovne snage LPE metode
• Epitaksija s ultraniskim defektima: Gustoća stanja na granici <1×10¹¹cm⁻²·eV⁻¹
• Precizna kontrola debljine: epi-slojevi od 50-500 μm s varijacijom debljine <±2%
• Učinkovitost na niskim temperaturama: 300-500 ℃ niža od CVD procesa
• Rast složenih struktura: Podržava pn spojeve, superrešetke itd.
3. Prednosti učinkovitosti proizvodnje
3.1 Kontrola troškova
• 85% iskorištenja sirovina (u odnosu na 60% konvencionalno)
• 40% niža potrošnja energije (u usporedbi s HVPE)
• 90% vremena rada opreme (modularni dizajn minimizira vrijeme zastoja)
3.2 Osiguranje kvalitete
• 6σ kontrola procesa (CPK>1,67)
• Online detekcija nedostataka (rezolucija 0,1 μm)
• Potpuna sljedivost podataka procesa (2000+ parametara u stvarnom vremenu)
3.3 Skalabilnost
• Kompatibilno s 4H/6H/3C politipovima
• Mogućnost nadogradnje na 12-inčne procesne module
• Podržava heterointegraciju SiC/GaN
4. Prednosti primjene u industriji
4.1 Uređaji za napajanje
• Podloge niskog otpora (0,015-0,025 Ω·cm) za uređaje od 1200-3300 V
• Poluizolacijske podloge (>10⁸Ω·cm) za RF primjene
4.2 Nove tehnologije
• Kvantna komunikacija: Supstrati s ultraniskim šumom (1/f šum <-120 dB)
• Ekstremni uvjeti: Kristali otporni na zračenje (<5% degradacije nakon zračenja od 1×10¹⁶n/cm²)
XKH usluge
1. Prilagođena oprema: Prilagođene konfiguracije TSSG/LPE sustava.
2. Procesna obuka: Sveobuhvatni programi tehničke obuke.
3. Postprodajna podrška: Tehnički odgovor i održavanje 24/7.
4. Rješenja po principu "ključ u ruke": Usluga punog spektra od instalacije do validacije procesa.
5. Opskrba materijalom: Dostupne su SiC podloge/epi-pločice od 2-12 inča.
Ključne prednosti uključuju:
• Mogućnost rasta kristala do 20 cm.
• Ujednačenost otpora <0,5%.
• Vrijeme rada opreme >95%.
• Tehnička podrška 24/7.


