SiC Ingot Growth Furnace ສໍາລັບວິທີການຂະຫນາດໃຫຍ່ SiC Crystal TSSG/LPE
ຫຼັກການການເຮັດວຽກ
ຫຼັກການຫຼັກຂອງການຈະເລີນເຕີບໂຕຂອງຊິລິໂຄນຄາໄບໄບ້ຂອງທາດແຫຼວໃນຂັ້ນຕອນແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບການລະລາຍວັດຖຸດິບ SiC ທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງໃນໂລຫະທີ່ລະລາຍ (ເຊັ່ນ, Si, Cr) ຢູ່ທີ່ 1800-2100°C ເພື່ອສ້າງເປັນການແກ້ໄຂທີ່ອີ່ມຕົວ, ຕິດຕາມມາດ້ວຍການຈະເລີນເຕີບໂຕແບບຄວບຄຸມຂອງໄປເຊຍກັນ SiC ເທິງແກ່ນເມັດໂດຍຜ່ານ gradient ອຸນຫະພູມທີ່ຊັດເຈນ ແລະ supersaturation. ເທກໂນໂລຍີນີ້ແມ່ນເຫມາະສົມໂດຍສະເພາະສໍາລັບການຜະລິດຄວາມບໍລິສຸດສູງ (> 99.9995%) 4H/6H-SiC ໄປເຊຍກັນທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນຕ່ໍາ (<100/cm²), ຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການ substrate ທີ່ເຂັ້ມງວດສໍາລັບອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກພະລັງງານແລະ RF. ລະບົບການຂະຫຍາຍຕົວໄລຍະຂອງແຫຼວເຮັດໃຫ້ການຄວບຄຸມທີ່ຊັດເຈນຂອງປະເພດການນໍາໃຊ້ໄປເຊຍກັນ (ປະເພດ N / P) ແລະຄວາມຕ້ານທານໂດຍຜ່ານການປັບປຸງອົງປະກອບຂອງການແກ້ໄຂແລະຕົວກໍານົດການຂະຫຍາຍຕົວ.
ອົງປະກອບຫຼັກ
1. ລະບົບ Crucible ພິເສດ: ຄວາມບໍລິສຸດສູງ graphite / tantalum composite crucible, ທົນທານຕໍ່ອຸນຫະພູມ> 2200 ° C, ທົນທານຕໍ່ການ corrosion melt SiC.
2. ລະບົບຄວາມຮ້ອນຫຼາຍເຂດ: ຄວາມຕ້ານທານ / induction ຄວາມຮ້ອນປະສົມປະສານກັບຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມຂອງ ±0.5 ° C (1800-2100 ° C).
3. ລະບົບການເຄື່ອນໄຫວ Precision: ການຄວບຄຸມສອງວົງປິດສໍາລັບການຫມຸນແກ່ນ (0-50rpm) ແລະການຍົກ (0.1-10mm / h).
4. ລະບົບຄວບຄຸມບັນຍາກາດ: ການປົກປ້ອງ argon / ໄນໂຕຣເຈນທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ, ຄວາມກົດດັນການເຮັດວຽກທີ່ສາມາດປັບໄດ້ (0.1-1atm).
5. ລະບົບການຄວບຄຸມອັດສະລິຍະ: PLC + ອຸດສາຫະກໍາ PC ການຄວບຄຸມຊ້ໍາຊ້ອນທີ່ມີການຕິດຕາມການຂະຫຍາຍຕົວໃນເວລາທີ່ແທ້ຈິງ.
6. ລະບົບເຮັດຄວາມເຢັນທີ່ມີປະສິດທິພາບ: ການອອກແບບເຄື່ອງເຮັດຄວາມເຢັນດ້ວຍນ້ໍາເກຣດຮັບປະກັນການເຮັດວຽກທີ່ຫມັ້ນຄົງໃນໄລຍະຍາວ.
TSSG ທຽບກັບ LPE ການປຽບທຽບ
ລັກສະນະ | ວິທີການ TSSG | ວິທີການ LPE |
ອຸນຫະພູມການຂະຫຍາຍຕົວ | 2000-2100°C | 1500-1800 ອົງສາ |
ອັດຕາການເຕີບໂຕ | 0.2-1 ມມ/ຊມ | 5-50 ມມ/ຊມ |
ຂະຫນາດຂອງ Crystal | ໜໍ່ 4-8 ນິ້ວ | 50-500μm epi-layers |
ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຕົ້ນຕໍ | ການກະກຽມ substrate | ຊັ້ນຂອງອຸປະກອນພະລັງງານ |
ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຂໍ້ບົກພ່ອງ | <500/ຊມ | <100/ຊມ |
Polytypes ທີ່ເຫມາະສົມ | 4H/6H-SiC | 4H/3C-SiC |
ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ສໍາຄັນ
1. ເອເລັກໂຕຣນິກພະລັງງານ: 6-inch 4H-SiC substrates ສໍາລັບ 1200V+ MOSFETs/diodes.
2. 5G RF ອຸປະກອນ: ເຄິ່ງ insulating SiC substrates ສໍາລັບ PAs ສະຖານີຖານ.
3. ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ EV: ຊັ້ນ epi-thick ultra-thick (>200μm) ສໍາລັບໂມດູນລະດັບລົດຍົນ.
4. PV Inverters: ແຜ່ນຍ່ອຍທີ່ມີຂໍ້ບົກພ່ອງຕໍ່າເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບການແປງ> 99%.
ຂໍ້ໄດ້ປຽບຫຼັກ
1. ຄວາມເໜືອດ້ານເຕັກໂນໂລຢີ
1.1 ການອອກແບບຫຼາຍແບບປະສົມປະສານ
ລະບົບການເຕີບໂຕຂອງ SiC ໄລຍະຂອງແຫຼວນີ້ປະສົມປະສານນະວັດຕະກໍາຂອງ TSSG ແລະ LPE ໄປເຊຍກັນ. ລະບົບ TSSG ນຳໃຊ້ການຈະເລີນເຕີບໂຕຂອງແກ່ນສານດ້ວຍແກ່ນການລະບາຍຄວາມຮ້ອນທີ່ຊັດເຈນ ແລະ ການຄວບຄຸມລະດັບຄວາມຖີ່ຂອງອຸນຫະພູມ (ΔT≤5℃/cm), ຊ່ວຍໃຫ້ການຂະຫຍາຍຕົວທີ່ໝັ້ນຄົງຂອງ ingots SiC ຂະໜາດໃຫຍ່ 4-8 ນິ້ວ ດ້ວຍຜົນຜະລິດໄລຍະດຽວຂອງ 15-20kg ສໍາລັບໄປເຊຍກັນ 6H/4H-SiC. ລະບົບ LPE ນໍາໃຊ້ອົງປະກອບຂອງສານລະລາຍທີ່ດີທີ່ສຸດ (ລະບົບໂລຫະປະສົມ Si-Cr) ແລະການຄວບຄຸມຄວາມອີ່ມຕົວ (± 1%) ເພື່ອຂະຫຍາຍຊັ້ນ epitaxial ຫນາທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຂໍ້ບົກພ່ອງ <100/cm² ຢູ່ທີ່ອຸນຫະພູມຕ່ໍາ (1500-1800 ℃).
1.2 ລະບົບການຄວບຄຸມອັດສະລິຍະ
ມາພ້ອມກັບການຄວບຄຸມການເຕີບໂຕແບບອັດສະລິຍະລຸ້ນທີ 4 ທີ່ປະກອບດ້ວຍ:
• ຈໍພາບໃນພື້ນທີ່ຫຼາຍຈຸດ (ໄລຍະຄວາມຍາວຄື້ນ 400-2500nm)
• ກວດຫາລະດັບການລະລາຍດ້ວຍເລເຊີ (ຄວາມແມ່ນຍໍາ ± 0.01 ມມ)
• ການຄວບຄຸມວົງປິດຕາມເສັ້ນຜ່າສູນກາງ CCD (ຄວາມຜັນຜວນ <± 1mm)
• ການເພີ່ມປະສິດທິພາບພາລາມິເຕີການຂະຫຍາຍຕົວທີ່ຂັບເຄື່ອນດ້ວຍ AI (ປະຢັດພະລັງງານ 15%)
2. ຂໍ້ໄດ້ປຽບປະສິດທິພາບຂອງຂະບວນການ
2.1 ຄວາມເຂັ້ມແຂງຫຼັກຂອງວິທີການ TSSG
• ຄວາມສາມາດຂະຫນາດໃຫຍ່: ສະຫນັບສະຫນູນສູງເຖິງ 8 ນິ້ວການຂະຫຍາຍຕົວໄປເຊຍກັນທີ່ມີ> 99.5% ເສັ້ນຜ່າສູນກາງເປັນເອກະພາບ
• ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນທີ່ເໜືອກວ່າ: ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ dislocation <500/cm², ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ micropipe <5/cm²
• ຄວາມເປັນເອກະພາບຂອງຝຸ່ນ: <8% n-type resistance variation (wafers 4-inch)
• ອັດຕາການເຕີບໂຕທີ່ເໝາະສົມ: ສາມາດປັບໄດ້ 0.3-1.2mm/h, ໄວກວ່າວິທີໄລຍະ vapor-phase 3-5×
2.2 ຄວາມເຂັ້ມແຂງຫຼັກຂອງວິທີການ LPE
• epitaxy ທີ່ມີຂໍ້ບົກພ່ອງຕໍ່າສຸດ: ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງການໂຕ້ຕອບ <1×10¹¹cm⁻²·eV⁻¹
•ການຄວບຄຸມຄວາມຫນາທີ່ຊັດເຈນ: 50-500μm epi-layers ທີ່ມີຄວາມຫນາ <± 2% ການປ່ຽນແປງ
•ປະສິດທິພາບອຸນຫະພູມຕ່ໍາ: 300-500 ℃ຕ່ໍາກວ່າຂະບວນການ CVD
•ການຂະຫຍາຍຕົວຂອງໂຄງສ້າງທີ່ສັບສົນ: ສະຫນັບສະຫນູນ pn junctions, superlattices, ແລະອື່ນໆ.
3. ຂໍ້ໄດ້ປຽບປະສິດທິພາບການຜະລິດ
3.1 ການຄວບຄຸມຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ
• ການນຳໃຊ້ວັດຖຸດິບ 85% (ທຽບກັບ 60% ທຳມະດາ)
• ການບໍລິໂພກພະລັງງານຕໍ່າກວ່າ 40% (ເມື່ອປຽບທຽບກັບ HVPE)
• ເວລາເປີດອຸປະກອນ 90% (ການອອກແບບແບບໂມດູລາຫຼຸດເວລາຢຸດເຮັດວຽກ)
3.2 ການຮັບປະກັນຄຸນນະພາບ
• ການຄວບຄຸມຂະບວນການ 6σ (CPK>1.67)
• ການກວດຫາຂໍ້ບົກພ່ອງອອນໄລນ໌ (ຄວາມລະອຽດ 0.1μm)
• ຂະບວນການຕິດຕາມຂໍ້ມູນແບບເຕັມຮູບແບບ (2000+ ຕົວກໍານົດການເວລາຈິງ)
3.3 ຄວາມສາມາດໃນການຂະຫຍາຍ
•ເຂົ້າກັນໄດ້ກັບ polytypes 4H/6H/3C
• ສາມາດອັບເກຣດເປັນໂມດູນຂະບວນການ 12 ນິ້ວ
• ຮອງຮັບ SiC/GaN hetero-integration
4. ຂໍ້ໄດ້ປຽບຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກອຸດສາຫະກໍາ
4.1 ອຸປະກອນພະລັງງານ
• ແຜ່ນຮອງຄວາມຕ້ານທານຕໍ່າ (0.015-0.025Ω·cm) ສໍາລັບອຸປະກອນ 1200-3300V
• ຊັ້ນຮອງເຄິ່ງ insulating (>10⁸Ω·cm) ສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ RF
4.2 ເຕັກໂນໂລຊີທີ່ພົ້ນເດັ່ນຂື້ນ
• ການສື່ສານແບບ Quantum: ສຽງລົບກວນຕໍ່າສຸດ (1/f noise<-120dB)
• ສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຮຸນແຮງ: ໄປເຊຍກັນລັງສີ (ການເຊື່ອມໂຊມ <5% ຫຼັງຈາກ 1×10¹⁶n/cm² irradiation)
ບໍລິການ XKH
1. ອຸປະກອນທີ່ປັບແຕ່ງ: ປັບແຕ່ງລະບົບ TSSG/LPE.
2. ການຝຶກອົບຮົມຂະບວນການ: ໂຄງການຝຶກອົບຮົມດ້ານວິຊາການຮອບດ້ານ.
3. ການສະຫນັບສະຫນູນຫລັງການຂາຍ: 24/7 ຕອບສະຫນອງດ້ານວິຊາການແລະການບໍາລຸງຮັກສາ.
4. ການແກ້ໄຂແບບ Turnkey: ການບໍລິການເຕັມຮູບແບບຕັ້ງແຕ່ການຕິດຕັ້ງຈົນເຖິງການຢັ້ງຢືນຂະບວນການ.
5. ການສະໜອງວັດສະດຸ: 2-12 ນິ້ວ SiC substrates/epi-wafers ສາມາດໃຊ້ໄດ້.
ຂໍ້ໄດ້ປຽບທີ່ສໍາຄັນປະກອບມີ:
•ຄວາມສາມາດໃນການເຕີບໂຕຂອງຜລຶກເຖິງ 8 ນິ້ວ.
• ຄວາມສອດຄ່ອງຂອງຄວາມຕ້ານທານ <0.5%.
• ອຸປະກອນ uptime >95%.
• 24/7 ສະຫນັບສະຫນູນດ້ານວິຊາການ.


