12-Zoll 300 mm 4H-N SiC-Substrat für die Herstellung von Leistungshalbleitern

1. Produktübersicht

Das 12-Zoll- (300 mm) Siliziumkarbid- (SiC) -Substrat ist ein großdiametriges Breitband-Halbleitermaterial, das für die Fertigung fortschrittlicher Leistungselektronik und Hochfrequenzgeräte entwickelt wurde.Im Vergleich zu herkömmlichen 6- und 8-Zoll-SiC-WafernDas 12-Zoll-Format erhöht die nutzbare Waferfläche erheblich und ermöglicht eine höhere Geräteleistung pro Wafer, eine verbesserte Fertigungseffizienz und geringere Kosten pro Matrix.

Diese Spezifikation deckt drei Substratklassen ab:

• 4H SiC-N-Typ Produktionsgrad

• 4H SiC-N-Typ-Dummy-Grad

• 4H SiC Halbdämmstoff (SI) Produktionsgrad

Diese Sorten unterstützen Anwendungen, die von der Kalibrierung von Geräten und der Prozessentwicklung bis zur Herstellung von Geräten mit hoher Zuverlässigkeit reichen.

2. Materialmerkmale

4H SiC (N-Typ)

4H-N-Siliziumkarbid ist ein mit Stickstoff bestücktes, hexagonalen Kristallstruktur-Bandgap-Halbleitermaterial mit einem Bandgap von etwa 3,26 eV. Es weist folgende Merkmale auf:

• Hohe elektrische Feldstärke bei Abbruch

• Hohe Wärmeleitfähigkeit

• Stabile elektrische Leitfähigkeit

• Ausgezeichnete Leistung bei hoher Temperatur und hoher Spannung

N-Typ 4H-N SiC-Substrate werden in vertikalen Stromversorgungseinrichtungen wie SiC-MOSFETs und Schottky-Dioden weit verbreitet.

4H SiC (halbisolierend)

Halbisolierende 4H SiC-Substrate weisen einen extrem hohen Widerstand und eine ausgezeichnete elektrische Isolierung auf.und Hochfrequenz-elektronische Anwendungen, bei denen eine geringe parasitäre Leitfähigkeit und eine hohe Signalintegrität erforderlich sind.

3. Kristallwachstum und Herstellungsprozess

Die 12-Zoll-SiC-Substrate werden mit Hilfe der Physical Vapor Transport (PVT) -Methode angebaut.Hochreines SiC-Quellmaterial sublimiert bei hoher Temperatur und unter kontrollierten Vakuumbedingungen und kristallisiert auf einem genau ausgerichteten SamenkristallDurch eine sorgfältige Kontrolle des Wärmefeldes und der Wachstumsumgebung werden eine einheitliche Kristallqualität und eine geringe Defektdichte auf der gesamten 300 mm Wafer erreicht.

Nach dem Kristallwachstum werden die Wafer präzise geschnitten, die Dicke kontrolliert, die Kanten verarbeitet und die Oberfläche veredelt.die Si-Fläche wird chemisch-mechanisch poliert (CMP) oder geschliffen, um die Flachheit zu erreichen, Rauheit und Geometrieanforderungen für die Halbleiterherstellung.

4. 12-Zoll-SiC-Substrat-Spezifikationstabelle

5Qualitätskontrolle und Inspektion

Alle Wafer werden unter Verwendung von industriestandardmäßigen Mess- und optischen Prüfmethoden, einschließlich Oberflächengeometriemessungen, elektrischer Charakterisierung,Polarisiertes Licht für die Bewertung von Polytypen, und hochintensive Lichtuntersuchungen zur Rissdetektion.

6Typische Anwendungen

• Leistungselektronik:
  SiC-MOSFETs, Schottky-Dioden, Leistungsmodule, Wechselrichter und Umrichter

• Elektrofahrzeuge und neue Energiesysteme:
  Traktionsumrichter, Bordladegeräte (OBC), Gleichstrom-Gleichstrom-Umrichter, Infrastruktur für schnelles Laden

• HF- und Hochfrequenzgeräte:
  5G-Basisstationen, Radarsysteme, Satellitenkommunikation

• Industrie- und Infrastrukturgeräte:
  Hochspannungsnetze, industrielle Automatisierung, Antriebe

• Luft- und Raumfahrt:
  Hochtemperaturelektronik und Anwendungen in extremen Umgebungen

7. häufig gestellte Fragen

F1: Was ist der Zweck von N-Typ Dummy Grade Wafers?
A: Dummy-Grad-Wafer werden für die Einrichtung von Geräten, die Kalibrierung von Werkzeugen und die Verifizierung von Prozessen verwendet und helfen, die Kosten während der Prozessentwicklung zu senken.

F2: Warum ist ein 12-Zoll-SiC-Substrat vorteilhaft?
A: Das 12-Zoll-Format erhöht die Waferfläche und die Chipleistung pro Wafer, verbessert die Fertigungsleistung und senkt die Kosten pro Gerät.

Q3: Können die Spezifikationen angepasst werden?
A: Ja, die Dicke, die Oberflächenbehandlung, die Kennzeichnung und die Prüfkriterien können auf Anfrage angepasst werden.

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