SiC-blokkvekstovn for SiC-krystall TSSG/LPE-metoder med stor diameter

Kort beskrivelse:

XKHs væskefase silisiumkarbid-ingotvekstovn benytter verdensledende TSSG (Top-Seeded Solution Growth) og LPE (Liquid Phase Epitaxy) teknologier, spesielt utviklet for høykvalitets SiC enkeltkrystallvekst. TSSG-metoden muliggjør vekst av 4-8 tommer stor diameter 4H/6H-SiC-ingoter gjennom presis temperaturgradient og frøløftehastighetskontroll, mens LPE-metoden muliggjør kontrollert vekst av SiC epitaksiale lag ved lavere temperaturer, spesielt egnet for epitaksiale lag med ultralav defekttykkelse. Dette væskefase silisiumkarbid-ingotvekstsystemet har blitt brukt med suksess i industriell produksjon av ulike SiC-krystaller, inkludert 4H/6H-N-typen og 4H/6H-SEMI isolerende type, og gir komplette løsninger fra utstyr til prosesser.

Send e-post til oss

Funksjoner

Arbeidsprinsipp

Kjerneprinsippet for vekst av silisiumkarbid i flytende fase innebærer å løse opp høyrene SiC-råmaterialer i smeltede metaller (f.eks. Si, Cr) ved 1800–2100 °C for å danne mettede løsninger, etterfulgt av kontrollert retningsbestemt vekst av SiC-enkeltkrystaller på kimkrystaller gjennom presis regulering av temperaturgradient og overmetning. Denne teknologien er spesielt egnet for å produsere høyrene (>99,9995 %) 4H/6H-SiC-enkeltkrystaller med lav defekttetthet (<100/cm²), som oppfyller strenge substratkrav for kraftelektronikk og RF-enheter. Væskefasevekstsystemet muliggjør presis kontroll av krystallkonduktivitetstype (N/P-type) og resistivitet gjennom optimalisert løsningssammensetning og vekstparametere.

Kjernekomponenter

1. Spesialdigelsystem: Høyren grafitt/tantal-komposittdigel, temperaturbestandighet >2200 °C, motstandsdyktig mot SiC-smeltekorrosjon.

2. Flersonevarmesystem: Kombinert motstands-/induksjonsvarme med temperaturkontrollnøyaktighet på ±0,5 °C (1800–2100 °C område).

3. Presisjonsbevegelsessystem: Dobbel lukket sløyfekontroll for frørotasjon (0–50 o/min) og løfting (0,1–10 mm/t).

4. Atmosfærekontrollsystem: Høyrenhetsbeskyttelse mot argon/nitrogen, justerbart arbeidstrykk (0,1–1 atm).

5. Intelligent kontrollsystem: PLS + industriell PC redundant kontroll med sanntids vekstgrensesnittovervåking.

6. Effektivt kjølesystem: Gradert vannkjølingsdesign sikrer langsiktig stabil drift.

TSSG vs. LPE-sammenligning

Kjennetegn	TSSG-metoden	LPE-metoden
Veksttemperatur	2000–2100 °C	1500–1800 °C
Vekstrate	0,2–1 mm/t	5–50 μm/t
Krystallstørrelse	4–8 tommers ingots	50–500 μm epilag
Hovedapplikasjon	Forberedelse av substrat	Epilag for kraftenhet
Defekttetthet	<500/cm²	<100/cm²
Egnede polytyper	4H/6H-SiC	4H/3C-SiC

Viktige applikasjoner

1. Kraftelektronikk: 6-tommers 4H-SiC-substrater for 1200V+ MOSFET-er/dioder.

2. 5G RF-enheter: Halvisolerende SiC-substrater for basestasjons PA-er.

3. Elbilapplikasjoner: Ultratykke (>200 μm) epilag for moduler i bilindustrien.

4. PV-omformere: Substrater med lav defekt som muliggjør >99 % konverteringseffektivitet.

Kjernefordeler

1. Teknologisk overlegenhet
1.1 Integrert flermetodedesign
Dette væskefase SiC-ingotvekstsystemet kombinerer innovativt TSSG- og LPE-krystallvekstteknologier. TSSG-systemet benytter toppfrøbasert løsningsvekst med presis smeltekonveksjon og temperaturgradientkontroll (ΔT≤5℃/cm), noe som muliggjør stabil vekst av 4–8 tommer store SiC-ingoter med enkeltutbytte på 15–20 kg for 6H/4H-SiC-krystaller. LPE-systemet benytter optimalisert løsemiddelsammensetning (Si-Cr-legeringssystem) og overmetningskontroll (±1 %) for å dyrke tykke epitaksiale lag av høy kvalitet med defekttetthet <100/cm² ved relativt lave temperaturer (1500–1800℃).

1.2 Intelligent kontrollsystem
Utstyrt med 4. generasjons smart vekstkontroll med:
• Multispektral in situ-overvåking (bølgelengdeområde 400–2500 nm)
• Laserbasert smeltenivådeteksjon (±0,01 mm presisjon)
• CCD-basert diameterkontroll med lukket sløyfe (<±1 mm fluktuasjon)
• AI-drevet optimalisering av vekstparametere (15 % energibesparelse)

2. Fordeler med prosessytelse
2.1 Kjernestyrker i TSSG-metoden
• Kapasitet for store størrelser: Støtter krystallvekst på opptil 20 cm med en diameterjevnhet på >99,5 %
• Overlegen krystallinitet: Dislokasjonstetthet <500/cm², mikrorørstetthet <5/cm²
• Dopinguniformitet: <8 % n-type resistivitetsvariasjon (4-tommers wafere)
• Optimalisert veksthastighet: Justerbar 0,3–1,2 mm/t, 3–5 ganger raskere enn dampfasemetoder

2.2 Kjernestyrker i LPE-metoden
• Ultralav defektepitaksi: Grensesnitttilstandstetthet <1×10¹¹cm⁻²·eV⁻¹
• Presis tykkelseskontroll: 50–500 μm epilag med <±2 % tykkelsesvariasjon
• Lavtemperatureffektivitet: 300–500 ℃ lavere enn CVD-prosesser
• Kompleks strukturvekst: Støtter pn-overganger, supergitter osv.

3. Fordeler med produksjonseffektivitet
3.1 Kostnadskontroll
• 85 % råmaterialeutnyttelse (mot 60 % konvensjonell)
• 40 % lavere energiforbruk (sammenlignet med HVPE)
• 90 % oppetid for utstyr (modulær design minimerer nedetid)

3.2 Kvalitetssikring
• 6σ prosesskontroll (CPK>1,67)
• Online feildeteksjon (0,1 μm oppløsning)
• Full sporbarhet av prosessdata (2000+ sanntidsparametere)

3.3 Skalerbarhet
• Kompatibel med 4H/6H/3C polytyper
• Kan oppgraderes til 12-tommers prosessmoduler
• Støtter SiC/GaN heterointegrasjon

4. Fordeler med industriapplikasjoner
4.1 Strømforsyninger
• Lavresistive substrater (0,015–0,025 Ω·cm) for 1200–3300 V-enheter
• Halvisolerende substrater (>10⁸Ω·cm) for RF-applikasjoner

4.2 Nye teknologier
• Kvantekommunikasjon: Substrater med ultralavt støynivå (1/f-støy <-120 dB)
• Ekstreme miljøer: Strålingsbestandige krystaller (<5 % nedbrytning etter 1×10¹⁶n/cm² bestråling)

XKH-tjenester

1. Tilpasset utstyr: Skreddersydde TSSG/LPE-systemkonfigurasjoner.
2. Prosesstrening: Omfattende tekniske opplæringsprogrammer.
3. Kundeservice etter salg: Teknisk respons og vedlikehold døgnet rundt.
4. Nøkkelferdige løsninger: Fullspektret service fra installasjon til prosessvalidering.
5. Materialforsyning: 2–12 tommers SiC-substrater/epi-wafere tilgjengelig.

Viktige fordeler inkluderer:
• Krystallvekstkapasitet på opptil 20 cm.
• Resistivitetsujevnhet <0,5 %.
• Oppetid for utstyr >95 %.
• Teknisk støtte døgnet rundt.