Кӯраи парвариши пораҳои SiC барои усулҳои диаметри калони кристаллии SiC TSSG/LPE
Принсипи корӣ
Принсипи асосии парвариши резаҳои карбиди кремний дар фазаи моеъ ҳал кардани ашёи хоми тозагии баландсифати SiC дар металлҳои гудохта (масалан, Si, Cr) дар ҳарорати 1800-2100°C барои ташкили маҳлулҳои сершуда ва сипас афзоиши самтии назоратшавандаи монокристаллҳои SiC дар кристаллҳои тухмӣ тавассути градиенти дақиқи ҳарорат ва танзими сершавии аз ҳад зиёдро дар бар мегирад. Ин технология махсусан барои истеҳсоли монокристаллҳои тозагии баланд (>99.9995%) 4H/6H-SiC бо зичии ками нуқсон (<100/см²) мувофиқ аст ва ба талаботи қатъии субстрат барои электроникаи барқӣ ва дастгоҳҳои RF ҷавобгӯ мебошад. Системаи афзоиши фазаи моеъ имкон медиҳад, ки намуди гузаронандагии кристалл (навъи N/P) ва муқовимат тавассути таркиби оптимизатсияшудаи маҳлул ва параметрҳои афзоиш назорати дақиқи намуди гузаронандагии кристалл (навъи N/P) ва муқовиматро тавассути параметрҳои афзоиш таъмин намояд.
Ҷузъҳои асосӣ
1. Системаи махсуси таги табақ: таги табақи композитии графит/тантал бо тозагии баланд, муқовимат ба ҳарорат >2200°C, ба зангзании обшавии SiC тобовар.
2. Системаи гармидиҳии бисёрминтақавӣ: гармидиҳии якҷояи муқовимат/индуксионӣ бо дақиқии назорати ҳарорат ±0.5°C (диапазони 1800-2100°C).
3. Системаи ҳаракати дақиқ: Идоракунии дугонаи ҳалқаи пӯшида барои гардиши тухмӣ (0-50 чархзанӣ) ва бардоштан (0.1-10 мм/соат).
4. Системаи назорати атмосфера: Ҳифзи аргон/нитрогени тозагии баланд, фишори кории танзимшаванда (0.1-1 атм).
5. Системаи идоракунии интеллектуалӣ: PLC + идоракунии такрории компютери саноатӣ бо мониторинги интерфейси афзоиши вақти воқеӣ.
6. Системаи самараноки хунуккунӣ: Тарҳи хунуккунии обӣ кори устувори дарозмуддатро таъмин мекунад.
Муқоисаи TSSG ва LPE
| Хусусиятҳо | Усули TSSG | Усули LPE |
| Ҳарорати афзоиш | 2000-2100°C | 1500-1800°C |
| Суръати афзоиш | 0.2-1мм/соат | 5-50μm/соат |
| Андозаи булӯр | Қубурҳои 4-8 дюймӣ | Қабатҳои эпителиалӣ 50-500μm |
| Аризаи асосӣ | Омодасозии субстрат | Дастгоҳи барқии эпи-қабатҳо |
| Зичии нуқсон | <500/см² | <100/см² |
| Политипҳои мувофиқ | 4H/6H-SiC | 4H/3C-SiC |
Барномаҳои калидӣ
1. Электроникаи барқӣ: Субстратҳои 6-дюймаи 4H-SiC барои MOSFET/диодҳои 1200V+.
2. Дастгоҳҳои RF 5G: Субстратҳои нимизолятсионӣ SiC барои PA-ҳои истгоҳи асосӣ.
3. Барномаҳо дар мошинҳои барқӣ: қабатҳои эпителиалии ултрағафс (>200μm) барои модулҳои дараҷаи автомобилӣ.
4. Инвертерҳои фотоэлектрикӣ: Субстратҳои камкамнуқс, ки самаранокии табдилдиҳиро >99% таъмин мекунанд.
Бартариятҳои асосӣ
1. Бартарии технологӣ
1.1 Тарроҳии бисёрфунксионалии муттаҳидшуда
Ин системаи афзоиши пораҳои SiC дар фазаи моеъ технологияҳои парвариши кристаллҳои TSSG ва LPE-ро бо роҳи инноватсионӣ муттаҳид мекунад. Системаи TSSG афзоиши маҳлули болопӯшро бо конвексияи дақиқи обшавӣ ва назорати градиенти ҳарорат (ΔT≤5℃/см) истифода мебарад, ки афзоиши устувори пораҳои SiC-и диаметри калони 4-8 дюймро бо ҳосили якдафъаинаи 15-20 кг барои кристаллҳои 6H/4H-SiC имконпазир мегардонад. Системаи LPE аз таркиби оптимизатсияшудаи ҳалкунанда (системаи хӯлаи Si-Cr) ва назорати сершавии аз ҳад зиёд (±1%) барои парвариши қабатҳои эпитаксиалии ғафси баландсифат бо зичии нуқсон <100/см² дар ҳарорати нисбатан паст (1500-1800℃) истифода мебарад.
1.2 Системаи идоракунии интеллектуалӣ
Бо системаи назорати рушди интеллектуалии насли 4 муҷаҳҳаз шудааст, ки дорои хусусиятҳои зерин мебошад:
• Мониторинги бисёрспектралӣ дар ҷой (диапазони дарозии мавҷ 400-2500нм)
• Муайянкунии сатҳи обшавӣ бо лазер (дақиқии ±0.01 мм)
• Идоракунии ҳалқаи пӯшидаи диаметрӣ дар асоси CCD (тағйирёбии <±1 мм)
• Беҳсозии параметрҳои афзоиш бо истифода аз зеҳни сунъӣ (15% сарфаи энергия)
2. Бартариятҳои иҷрои раванд
2.1 Қувватҳои асосии усули TSSG
• Қобилияти андозаи калон: Дастгирии афзоиши то 8 дюймаи кристалл бо якрангии диаметри >99.5%
• Кристаллизатсияи олӣ: Зичии дислокатсия <500/см², зичии микроқубур <5/см²
• Якрангии допинг: <8% тағйирёбии муқовимати навъи n (вафлиҳои 4-дюйма)
• Суръати афзоиши беҳтаршуда: Танзимшаванда 0.3-1.2 мм/соат, 3-5 маротиба тезтар аз усулҳои фазаи буғӣ
2.2 Қувватҳои асосии усули LPE
• Эпитаксияи нуқсони хеле паст: Зичии ҳолати интерфейс <1×10¹¹см⁻²·eV⁻¹
• Назорати дақиқи ғафсӣ: қабатҳои эпи-50-500μm бо тағирёбии ғафсии <±2%
• Самаранокии ҳарорати паст: 300-500℃ камтар аз равандҳои CVD
• Афзоиши сохтори мураккаб: пайвастҳои pn, суперпанҷараҳо ва ғайраро дастгирӣ мекунад.
3. Бартариятҳои самаранокии истеҳсолот
3.1 Назорати хароҷот
• 85% истифодаи ашёи хом (дар муқоиса бо 60% анъанавӣ)
• 40% камтар истеъмоли энергия (дар муқоиса бо HVPE)
• 90% вақти коршоямии таҷҳизот (тарроҳии модулӣ вақти корношоямиро кам мекунад)
3.2 Кафолати сифат
• Назорати раванд 6σ (CPK>1.67)
• Муайянкунии нуқсонҳои онлайн (қарори 0.1μm)
• Пайгирии пурраи маълумот (2000+ параметрҳои вақти воқеӣ)
3.3 Миқёспазирӣ
• Мутобиқ бо политипҳои 4H/6H/3C
• Модулҳои коркарди 12-дюйма навсозӣ карда мешаванд
• Гетеро-интегратсияи SiC/GaN-ро дастгирӣ мекунад
4. Бартариятҳои татбиқи саноатӣ
4.1 Дастгоҳҳои барқӣ
• Субстратҳои муқовимати паст (0.015-0.025Ω·см) барои дастгоҳҳои 1200-3300В
• Субстратҳои нимизолятсионӣ (>10⁸Ω·см) барои барномаҳои RF
4.2 Технологияҳои навтаъсис
• Муоширати квантӣ: Субстратҳои садои хеле паст (садои 1/f <-120dB)
• Муҳитҳои шадид: Кристаллҳои ба радиатсия тобовар (<5% вайроншавӣ пас аз шуоъдиҳии 1×10¹⁶n/см²)
Хизматрасониҳои XKH
1. Таҷҳизоти фармоишӣ: Конфигуратсияҳои системаи TSSG/LPE-и фармоишӣ.
2. Омӯзиши равандҳо: Барномаҳои ҳамаҷонибаи омӯзиши техникӣ.
3. Дастгирии пас аз фурӯш: вокуниши техникӣ ва нигоҳдории шабонарӯзӣ.
4. Ҳалли пурраи омода: Хизматрасонӣ аз насб то тасдиқи раванд.
5. Таъминоти мавод: Субстратҳо/эпи-ваферҳои SiC бо андозаи 2-12 дюйм дастрасанд.
Афзалиятҳои асосӣ инҳоянд:
• Қобилияти афзоиши то 8 дюймаи булӯр.
• Якрангии муқовимат <0.5%.
• Вақти коршоямии таҷҳизот >95%.
• Дастгирии техникӣ шабонарӯзӣ.
