SORULAR 12 inçlik iletken 4H-SiC substratı

Genel bakış

Bu12 inçlik iletken 4H-SiC (silikon karbür) substratıSonraki nesil için geliştirilen ultra büyük çaplı geniş bantlı yarı iletken levhaYüksek voltajlı, yüksek güçlü, yüksek frekanslı ve yüksek sıcaklıklıSiC'nin içsel avantajlarından yararlanarakYüksek kritik elektrik alanı,Yüksek doymuş elektron sürükleme hızı,Yüksek ısı iletkenliği, veMükemmel kimyasal kararlılıkBu substrat, gelişmiş güç cihazı platformları ve ortaya çıkan büyük alanlı wafer uygulamaları için temel bir malzeme olarak konumlandırılmıştır.

Endüstri genelindeki ihtiyaçları karşılamak içinmaliyet azaltımı ve verimliliğin iyileştirilmesi, ana akımdan geçiş6 ′′ 8 inç SiC...ya da12 inç SiC.12 inçlik bir wafer, daha küçük formatlara göre önemli ölçüde daha büyük bir kullanılabilir alan sağlar, wafer başına daha yüksek ölçekli çıkışı, daha iyi wafer kullanımı,ve daha az kâr kaybı oranı ̇ böylece tedarik zinciri boyunca genel üretim maliyetleri optimizasyonunu destekler.

Kristal Büyüme ve Wafer Üretim Yolu

Bu 12 inçlik iletken 4H-SiC substratı, kaplayan tam bir süreç zinciri ile üretilir.tohum genişlemesi, tek kristal büyümesi, waferleme, inceltme ve cilalama, standart yarı iletken üretim uygulamalarını takip ederek:

• Fiziksel Buhar Taşıma (PVT) yoluyla tohum genişlemesi:
  12 inç.4H-SiC tohum kristalıPVT yöntemiyle çap genişlemesi ile elde edilir ve bu da 12 inçlik iletken 4H-SiC toplarının daha sonra büyümesini sağlar.

• İletici 4H-SiC tek kristali büyüme:
  İleticin+ 4H-SiCTek kristal büyüme, kontrollü donör doping sağlamak için büyüme ortamına azot ekleyerek elde edilir.

• Wafer üretimi (standart yarı iletken işleme):
  Küre şekillendirilmesinden sonra, waferlerlazer kesme, ardındaninceltme, cilalama (CMP düzeyinde sonlandırma dahil) ve temizlik.
  Sonuçta elde edilen alt katman kalınlığı:560 μm.

Bu entegre yaklaşım, kristalografik bütünlüğü ve tutarlı elektrik özelliklerini korurken ultra büyük çapta istikrarlı büyümeyi desteklemek için tasarlanmıştır.

Metroloji ve Karakterizasyon Metotları

Kapsamlı kalite değerlendirmesini sağlamak için, alt katman yapısal, optik, elektrik ve kusur denetim araçlarının bir kombinasyonunu kullanarak karakterize edilir:

• Raman spektroskopisi (areya haritası):wafer boyunca politip birliğinin doğrulanması

• Tam otomatik optik mikroskop (wafer haritası):Mikropiplerin tespiti ve istatistiksel değerlendirilmesi

• Temas dışı direnç ölçümleri (wafer haritası):Birden fazla ölçüm noktasında direnç dağılımı

• Yüksek çözünürlüklü X-ışını difraksiyonu (HRXRD):Kristalin kalitesinin salınım eğrisi ölçümleri ile değerlendirilmesi

• Dezavansiyon denetimi (seçici kazımdan sonra):çıkma yoğunluğunun ve morfolojisinin değerlendirilmesi (makara çıkmalarına vurgu yapılarak)

Ana Performans Sonuçları (Temsilci))

Karakterizasyon sonuçları, 12 inçlik iletken 4H-SiC substratının kritik parametrelerde güçlü bir malzeme kalitesini gösterdiğini göstermektedir:

(1) Çok tip saflığı ve tekdüzeliği

• Raman bölgesi haritalama gösterileri% 100 4H-SiC politip kapsamıAltyapı boyunca.

• Diğer politiplerin (örneğin, 6H veya 15R) dahil edilmesi tespit edilmez, bu da 12 inç ölçekte mükemmel bir politip kontrolünü gösterir.

(2) Mikropip yoğunluğu (MPD)

• Wafer ölçeği mikroskopi haritasımikro boru yoğunluğu < 0,01 cm−2, cihazı sınırlayan bu kusur kategorisinin etkili bir şekilde ortadan kaldırılmasını yansıtır.

(3) Elektriksel direnç ve tekdüzelik

• Temas dışı direnç haritası (361 nokta ölçümü) gösterir:

  • Direnç aralığı:20.5·23.6 mΩ·cm

  • Ortalama direnç:22.8 mΩ·cm

  • Eşsizlik:% 2
    Bu sonuçlar, iyi dopant dahil tutarlılığını ve olumlu wafer ölçeği elektrikli eşitliği göstermektedir.

(4) Kristal kalitesi (HRXRD)

• HRXRD salınım eğrisi ölçümleri(004) yansıma,5 puanwafer çapı yönü boyunca göster:

  • Tek, neredeyse simetrik zirveler, çoklu zirve davranışı olmadan, düşük açılı tahıl sınır özelliklerinin yokluğunu göstermektedir.

  • Ortalama FWHM:20.8 ark saniye (′′), yüksek kristal kalitesi gösterir.

(5) vida dislokasyon yoğunluğu (TSD)

• Selektif kazım ve otomatik taramanın ardından,visko dislokasyon yoğunluğuölçülür.2 cm−2, 12 inç ölçekte düşük TSD göstermektedir.

Yukarıdaki sonuçlardan çıkarılan sonuç:
Substrat gösterirMükemmel 4H politip saflığı, ultra düşük mikro boru yoğunluğu, istikrarlı ve tekdüze düşük direnç, güçlü kristal kalitesi ve düşük vida yer değiştirme yoğunluğu, gelişmiş cihaz üretimi için uygunluğunu destekler.

12 inçlik 4H-SiC Yükleyici Substrat

Tipik Özellikler

Ürün Değeri ve Avantajları

1. 12 inçlik SiC üretim göçünü sağlar
   12 inçlik SiC wafer üretimi için endüstri yol haritasına uygun yüksek kaliteli bir altyapı platformu sağlar.

2. Cihazın verimliliğini ve güvenilirliğini artırmak için düşük kusur yoğunluğu
   Ultra düşük mikro boru yoğunluğu ve düşük vida yer değiştirme yoğunluğu, felaket ve parametrik verim kaybı mekanizmalarını azaltmaya yardımcı olur.

3. Süreç istikrarı için mükemmel elektrikli eşitlik
   Sıkı direnç dağılımı, wafer-wafer ve wafer içi cihaz tutarlılığının iyileştirilmesini destekler.

4. Yüksek kristal kalitede destekleyici epitaksi ve cihaz işleme
   HRXRD sonuçları ve düşük açılı tahıl sınır imzalarının yokluğu, epitaksiyel büyüme ve cihaz üretimi için uygun malzeme kalitesini gösterir.

Hedef Uygulamalar

12 inçlik iletken 4H-SiC substratı aşağıdakilere uygulanabilir:

• SiC güç cihazları:MOSFET'ler, Schottky bariyer diyotları (SBD) ve ilgili yapılar

• Elektrikli araçlar:Ana çekiş invertörleri, yükleme cihazları (OBC) ve DC-DC dönüştürücüler

• Yenilenebilir Enerji ve Şebeke:fotovoltaik invertörler, enerji depolama sistemleri ve akıllı ağ modülleri

• Endüstriyel güç elektroniği:yüksek verimli güç kaynakları, motor sürücüleri ve yüksek voltajlı dönüştürücüler

• Büyük alanlarda ortaya çıkan wafer talepleri:Gelişmiş ambalajlama ve diğer 12 inç uyumlu yarı iletken üretim senaryoları