대구경 SiC 결정 TSSG/LPE 방법을 위한 SiC 잉곳 성장로

1. 기술적 우월성
1.1 통합 다중 방법 설계
이 액상 SiC 잉곳 성장 시스템은 TSSG와 LPE 결정 성장 기술을 혁신적으로 결합합니다. TSSG 시스템은 정밀한 용융 대류 및 온도 구배 제어(ΔT≤5℃/cm)를 이용한 탑 시드 용액 성장 방식을 채택하여 4~8인치 대구경 SiC 잉곳을 안정적으로 성장시키고, 6H/4H-SiC 결정의 경우 단일 공정 수율을 15~20kg으로 달성합니다. LPE 시스템은 최적화된 용매 조성(Si-Cr 합금 시스템)과 과포화 제어(±1%)를 활용하여 비교적 낮은 온도(1500~1800℃)에서 결함 밀도가 100/cm² 미만인 고품질 두꺼운 에피택셜층을 성장시킵니다.

1.2 지능형 제어 시스템
4세대 스마트 성장 제어 기능을 탑재:
• 다중 스펙트럼 현장 모니터링(400-2500nm 파장 범위)
• 레이저 기반 용융 레벨 감지(±0.01mm 정밀도)
• CCD 기반 직경 폐쇄 루프 제어(<±1mm 변동)
• AI 기반 성장 매개변수 최적화(15% 에너지 절감)

2. 프로세스 성능 이점
2.1 TSSG 방법 핵심 강점
• 대형 크기 기능: >99.5% 직경 균일도로 최대 8인치 결정 성장 지원
• 우수한 결정성: 전위 밀도 <500/cm², 마이크로파이프 밀도 <5/cm²
• 도핑 균일성: <8% n형 저항률 변화(4인치 웨이퍼)
• 최적화된 성장 속도: 조절 가능한 0.3-1.2mm/h, 증기상 방법보다 3-5배 빠름

2.2 LPE 방법 핵심 강점
• 초저 결함 에피택시: 계면 상태 밀도 <1×10¹¹cm⁻²·eV⁻¹
• 정밀한 두께 제어: <±2% 두께 변화를 갖는 50-500μm 에피층
• 저온효율 : CVD 공정보다 300~500℃ 낮음
• 복잡한 구조 성장: pn 접합, 초격자 등을 지원합니다.

3. 생산 효율성 이점
3.1 비용 관리
• 원자재 활용도 85% (기존 60% 대비)
• 에너지 소비량 40% 감소(HVPE 대비)
• 90% 장비 가동 시간(모듈식 설계로 가동 중지 시간 최소화)

3.2 품질 보증
• 6σ 공정 제어(CPK>1.67)
• 온라인 결함 감지(0.1μm 분해능)
• 전체 프로세스 데이터 추적성(2000개 이상의 실시간 매개변수)

3.3 확장성
• 4H/6H/3C 폴리타입과 호환 가능
• 12인치 프로세스 모듈로 업그레이드 가능
• SiC/GaN 이종 집적 지원

4. 산업 응용 분야의 장점
4.1 전원 장치
• 1200-3300V 장치용 저저항 기판(0.015-0.025Ω·cm)
• RF 애플리케이션을 위한 반절연 기판(>10⁸Ω·cm)

4.2 신기술
• 양자 통신: 초저잡음 기판(1/f 잡음<-120dB)
• 극한 환경: 방사선 저항성 결정(1×10¹⁶n/cm² 조사 후 <5% 저하)