Büyük Çaplı SiC Kristal TSSG/LPE Yöntemleri için SiC Külçe Büyüme Fırını

Kısa Açıklama:

XKH'nin sıvı fazlı silisyum karbür külçe büyütme fırını, yüksek kaliteli SiC tek kristal büyütme için özel olarak tasarlanmış, dünya lideri TSSG (Üstten Tohumlanmış Çözelti Büyümesi) ve LPE (Sıvı Faz Epitaksi) teknolojilerini kullanır. TSSG yöntemi, hassas sıcaklık gradyanı ve tohum kaldırma hızı kontrolü sayesinde 4-8 inç büyüklüğündeki 4H/6H-SiC külçelerinin büyütülmesini sağlarken, LPE yöntemi, özellikle ultra düşük kusurlu kalın epitaksiyel katmanlar için uygun olan düşük sıcaklıklarda SiC epitaksiyel katmanlarının kontrollü büyümesini kolaylaştırır. Bu sıvı fazlı silisyum karbür külçe büyütme sistemi, 4H/6H-N tipi ve 4H/6H-SEMI yalıtım tipi dahil olmak üzere çeşitli SiC kristallerinin endüstriyel üretiminde başarıyla uygulanmış ve ekipmandan proseslere kadar eksiksiz çözümler sunmaktadır.

Bize e-posta gönderin

Özellikler

Çalışma Prensibi

Sıvı faz silisyum karbür külçe büyümesinin temel prensibi, yüksek saflıktaki SiC hammaddelerinin 1800-2100°C'de erimiş metallerde (örneğin Si, Cr) çözünerek doymuş çözeltiler oluşturmasını ve ardından hassas sıcaklık gradyanı ve aşırı doygunluk düzenlemesi yoluyla tohum kristalleri üzerinde kontrollü yönlü SiC tek kristalleri büyümesini içerir. Bu teknoloji, güç elektroniği ve RF cihazları için sıkı alt tabaka gereksinimlerini karşılayan, düşük kusur yoğunluğuna (<100/cm²) sahip yüksek saflıkta (>%99,9995) 4H/6H-SiC tek kristalleri üretmek için özellikle uygundur. Sıvı faz büyüme sistemi, optimize edilmiş çözelti bileşimi ve büyüme parametreleri aracılığıyla kristal iletkenlik tipinin (N/P tipi) ve özdirencin hassas bir şekilde kontrol edilmesini sağlar.

Çekirdek Bileşenler

1. Özel Pota Sistemi: Yüksek saflıkta grafit/tantal kompozit pota, sıcaklık dayanımı >2200°C, SiC eriyik korozyonuna dayanıklıdır.

2. Çok Bölgeli Isıtma Sistemi: ±0,5°C (1800-2100°C aralığı) sıcaklık kontrol hassasiyetine sahip kombine direnç/indüksiyon ısıtma.

3. Hassas Hareket Sistemi: Tohum dönüşü (0-50 dev/dak) ve kaldırma (0,1-10 mm/sa) için çift kapalı devre kontrolü.

4. Atmosfer Kontrol Sistemi: Yüksek saflıkta argon/azot koruması, ayarlanabilir çalışma basıncı (0,1-1atm).

5. Akıllı Kontrol Sistemi: Gerçek zamanlı büyüme arayüzü izleme ile PLC + endüstriyel PC yedekli kontrolü.

6. Verimli Soğutma Sistemi: Kademeli su soğutma tasarımı uzun vadede istikrarlı bir çalışma sağlar.

TSSG ve LPE Karşılaştırması

Özellikler	TSSG Yöntemi	LPE Yöntemi
Büyüme Sıcaklığı	2000-2100°C	1500-1800°C
Büyüme Oranı	0,2-1 mm/saat	5-50μm/saat
Kristal Boyutu	4-8 inç külçeler	50-500μm epi-katmanlar
Ana Uygulama	Alt tabaka hazırlığı	Güç cihazı epi katmanları
Kusur Yoğunluğu	<500/cm²	<100/cm²
Uygun Politipler	4H/6H-SiC	4H/3C-SiC

Temel Uygulamalar

1. Güç Elektroniği: 1200V+ MOSFET'ler/diyotlar için 6 inç 4H-SiC alt tabakalar.

2. 5G RF Cihazları: Baz istasyonu PA'ları için yarı yalıtkan SiC alt tabakaları.

3. EV Uygulamaları: Otomotiv sınıfı modüller için ultra kalın (>200μm) epi-katmanlar.

4. PV İnvertörler: %99'dan fazla dönüşüm verimliliği sağlayan düşük kusurlu alt tabakalar.

Temel Avantajlar

1. Teknolojik Üstünlük
1.1 Entegre Çok Yöntemli Tasarım
Bu sıvı fazlı SiC külçe büyütme sistemi, TSSG ve LPE kristal büyütme teknolojilerini yenilikçi bir şekilde bir araya getiriyor. TSSG sistemi, hassas eriyik konveksiyonu ve sıcaklık gradyanı kontrolü (ΔT≤5℃/cm) ile üstten tohumlanmış çözelti büyütme yöntemini kullanarak, 6H/4H-SiC kristalleri için 15-20 kg tek seferde verimle 4-8 inç geniş çaplı SiC külçelerinin kararlı bir şekilde büyümesini sağlar. LPE sistemi, optimize edilmiş çözücü bileşimi (Si-Cr alaşım sistemi) ve aşırı doygunluk kontrolü (±%1) kullanarak, nispeten düşük sıcaklıklarda (1500-1800℃) kusur yoğunluğu <100/cm² olan yüksek kaliteli, kalın epitaksiyel katmanlar üretir.

1.2 Akıllı Kontrol Sistemi
4. nesil akıllı büyüme kontrolü ile donatılmıştır:
• Çok spektral yerinde izleme (400-2500 nm dalga boyu aralığı)
• Lazer tabanlı eriyik seviyesi tespiti (±0,01 mm hassasiyet)
• CCD tabanlı çap kapalı devre kontrolü (<±1mm dalgalanma)
• Yapay zeka destekli büyüme parametresi optimizasyonu (%15 enerji tasarrufu)

2. Proses Performans Avantajları
2.1 TSSG Yönteminin Temel Güçlü Yönleri
• Büyük boyut kapasitesi: %99,5'ten fazla çap düzgünlüğüyle 8 inçe kadar kristal büyümesini destekler
• Üstün kristalinite: Çıkık yoğunluğu <500/cm², mikro boru yoğunluğu <5/cm²
• Doping düzgünlüğü: <%8 n tipi direnç değişimi (4 inçlik gofretler)
• Optimize edilmiş büyüme hızı: Ayarlanabilir 0,3-1,2 mm/saat, buhar fazı yöntemlerinden 3-5 kat daha hızlı

2.2 LPE Yönteminin Temel Güçlü Yönleri
• Ultra düşük kusur epitaksi: Arayüz durum yoğunluğu <1×10¹¹cm⁻²·eV⁻¹
• Hassas kalınlık kontrolü: <±2% kalınlık değişimine sahip 50-500μm epi katmanları
• Düşük sıcaklık verimliliği: CVD işlemlerinden 300-500℃ daha düşük
• Karmaşık yapı büyümesi: pn eklemlerini, süper kafesleri vb. destekler.

3. Üretim Verimliliğinin Avantajları
3.1 Maliyet Kontrolü
• %85 hammadde kullanımı (konvansiyonelde %60'a kıyasla)
• %40 daha düşük enerji tüketimi (HVPE'ye kıyasla)
• %90 ekipman çalışma süresi (modüler tasarım, kesinti süresini en aza indirir)

3.2 Kalite Güvencesi
• 6σ proses kontrolü (CPK>1.67)
• Çevrimiçi arıza tespiti (0,1 μm çözünürlük)
• Tam süreç veri izlenebilirliği (2000'den fazla gerçek zamanlı parametre)

3.3 Ölçeklenebilirlik
• 4H/6H/3C politipleriyle uyumludur
• 12 inçlik işlem modüllerine yükseltilebilir
• SiC/GaN hetero-entegrasyon desteği

4. Endüstriyel Uygulama Avantajları
4.1 Güç Cihazları
• 1200-3300V cihazlar için düşük dirençli alt tabakalar (0,015-0,025Ω·cm)
• RF uygulamaları için yarı yalıtkan yüzeyler (>10⁸Ω·cm)

4.2 Ortaya Çıkan Teknolojiler
• Kuantum iletişimi: Ultra düşük gürültülü alt tabakalar (1/f gürültüsü <-120dB)
• Aşırı ortamlar: Radyasyona dayanıklı kristaller (1×10¹⁶n/cm² ışınlamadan sonra %5'ten az bozulma)

XKH Hizmetleri

1. Özelleştirilmiş Ekipman: Özel TSSG/LPE sistem yapılandırmaları.
2. Süreç Eğitimi: Kapsamlı teknik eğitim programları.
3. Satış Sonrası Destek: 7/24 teknik müdahale ve bakım.
4. Anahtar Teslim Çözümler: Kurulumdan proses onayına kadar tam kapsamlı hizmet.
5. Malzeme Temini: 2-12 inç SiC alt tabakalar/epi-gofretler mevcuttur.

Başlıca avantajları şunlardır:
• 8 inçe kadar kristal büyüme kapasitesi.
• Direnç homojenliği <%0,5.
• Ekipman çalışma süresi >%95.
• 7/24 teknik destek.