대구경 SiC 결정 TSSG/LPE 공정용 SiC 잉곳 성장로

1. 기술적 우위
1.1 통합 다중 방법 설계
이 액상 SiC 잉곳 성장 시스템은 TSSG와 LPE 결정 성장 기술을 혁신적으로 결합한 것입니다. TSSG 시스템은 정밀한 용융물 대류 및 온도 구배 제어(ΔT≤5℃/cm)를 통해 상부 시드 용액 성장 방식을 채택하여 6H/4H-SiC 결정의 경우 1회 생산으로 15~20kg의 높은 수율을 달성하며, 직경 4~8인치의 대형 SiC 잉곳을 안정적으로 성장시킬 수 있습니다. LPE 시스템은 최적화된 용매 조성(Si-Cr 합금 시스템)과 과포화도 제어(±1%)를 이용하여 비교적 낮은 온도(1500~1800℃)에서 결함 밀도가 100/cm² 미만인 고품질의 두꺼운 에피택셜 층을 성장시킵니다.

1.2 지능형 제어 시스템
4세대 스마트 성장 제어 시스템을 탑재하여 다음과 같은 특징을 갖습니다.
• 다중 스펙트럼 현장 모니터링(400~2500nm 파장 범위)
• 레이저 기반 용융 레벨 감지(정밀도 ±0.01mm)
• CCD 기반 직경 폐루프 제어(±1mm 미만 변동)
• AI 기반 성장 매개변수 최적화 (에너지 15% 절감)

2. 공정 성능상의 이점
2.1 TSSG 방법의 핵심 강점
• 대형 성장 가능: 최대 8인치 크기의 결정 성장을 지원하며, 직경 균일도는 99.5% 이상입니다.
• 우수한 결정성: 전위 밀도 <500/cm², 미세관 밀도 <5/cm²
• 도핑 균일성: n형 저항률 변동률 8% 미만 (4인치 웨이퍼 기준)
• 최적화된 성장 속도: 0.3~1.2mm/h로 조절 가능하며, 기상 증착법보다 3~5배 빠릅니다.

2.2 LPE 방법의 핵심 강점
• 초저결함 에피택시: 계면 상태 밀도 <1×10¹¹cm⁻²·eV⁻¹
• 정밀한 두께 제어: 50~500μm 두께의 에피층, 두께 편차 ±2% 미만
• 저온 효율: CVD 공정보다 300~500℃ 낮음
• 복잡한 구조 성장: pn 접합, 초격자 등을 지원합니다.

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

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

3.3 확장성
• 4H/6H/3C 다형체와 호환 가능
• 12인치 프로세스 모듈로 업그레이드 가능
• SiC/GaN 헤테로 통합을 지원합니다

4. 산업 분야 적용 시 장점
4.1 전력 장치
• 1200-3300V 소자용 저저항 기판(0.015-0.025Ω·cm)
• RF 응용 분야용 반절연 기판(>10⁸Ω·cm)

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