Wafer 4H-SiC da 12 pollici per occhiali AR

Breve descrizione:

ILSubstrato conduttivo 4H-SiC (carburo di silicio) da 12 polliciè un wafer semiconduttore a banda larga di diametro ultra-grande sviluppato per la prossima generazionealta tensione, alta potenza, alta frequenza e alta temperaturaproduzione di elettronica di potenza. Sfruttando i vantaggi intrinseci del SiC, comecampo elettrico altamente critico, elevata velocità di deriva degli elettroni saturi, elevata conduttività termica, Eeccellente stabilità chimica—questo substrato è considerato un materiale fondamentale per piattaforme di dispositivi di potenza avanzati e applicazioni emergenti di wafer di grandi dimensioni.

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Caratteristiche

Diagramma dettagliato

Panoramica

Per soddisfare i requisiti dell'intero settore perriduzione dei costi e miglioramento della produttività, la transizione dal mainstreamSiC da 6–8 pollici to SiC da 12 pollicisubstrati è ampiamente riconosciuto come un percorso chiave. Un wafer da 12 pollici offre un'area utilizzabile sostanzialmente maggiore rispetto ai formati più piccoli, consentendo una maggiore produzione di die per wafer, un migliore utilizzo del wafer e una riduzione della percentuale di perdita di bordo, supportando così l'ottimizzazione complessiva dei costi di produzione lungo tutta la catena di fornitura.

Percorso di crescita dei cristalli e fabbricazione dei wafer

Questo substrato 4H-SiC conduttivo da 12 pollici è prodotto attraverso una catena di processo completa che copreespansione dei semi, crescita monocristallina, wafering, assottigliamento e lucidatura, seguendo le pratiche standard di produzione dei semiconduttori:

Espansione dei semi tramite trasporto fisico del vapore (PVT):
Un 12 polliciCristallo seme 4H-SiCsi ottiene tramite l'espansione del diametro utilizzando il metodo PVT, consentendo la successiva crescita di sfere conduttive 4H-SiC da 12 pollici.
Crescita di un monocristallo conduttivo di 4H-SiC:
Conduttivon⁺ 4H-SiCla crescita monocristallina si ottiene introducendo azoto nell'ambiente di crescita per garantire un drogaggio controllato del donatore.
Produzione di wafer (lavorazione standard dei semiconduttori):
Dopo la formatura delle boule, i wafer vengono prodotti tramitetaglio laser, seguito dadiluizione, lucidatura (inclusa la finitura a livello CMP) e pulizia.
Lo spessore del substrato risultante è560 micron.

Questo approccio integrato è progettato per supportare una crescita stabile a diametri estremamente grandi, mantenendo al contempo l'integrità cristallografica e proprietà elettriche costanti.

Per garantire una valutazione completa della qualità, il substrato viene caratterizzato utilizzando una combinazione di strumenti di ispezione strutturale, ottici, elettrici e dei difetti:

Spettroscopia Raman (mappatura dell'area):verifica dell'uniformità del politipo su tutta la cialda
Microscopia ottica completamente automatizzata (mappatura dei wafer):rilevamento e valutazione statistica dei microtubi
Metrologia della resistività senza contatto (mappatura dei wafer):distribuzione della resistività su più siti di misurazione
Diffrazione dei raggi X ad alta risoluzione (HRXRD):valutazione della qualità cristallina tramite misurazioni della curva di oscillazione
Ispezione della dislocazione (dopo l'incisione selettiva):valutazione della densità e della morfologia delle dislocazioni (con enfasi sulle dislocazioni a vite)

cialda di sic 10

Risultati chiave delle prestazioni (rappresentativo)

I risultati della caratterizzazione dimostrano che il substrato conduttivo 4H-SiC da 12 pollici presenta una forte qualità del materiale in tutti i parametri critici:

(1) Purezza e uniformità del politipo

La mappatura dell'area Raman mostraCopertura del politipo 4H-SiC al 100%attraverso il substrato.
Non è stata rilevata alcuna inclusione di altri politipi (ad esempio, 6H o 15R), il che indica un eccellente controllo del politipo su scala da 12 pollici.

(2) Densità del microtubo (MPD)

La mappatura microscopica su scala di wafer indica undensità del microtubo < 0,01 cm⁻², riflettendo l'effettiva soppressione di questa categoria di difetti limitanti il dispositivo.

(3) Resistività elettrica e uniformità

La mappatura della resistività senza contatto (misurazione a 361 punti) mostra:
- Intervallo di resistività:20,5–23,6 mΩ·cm
- Resistività media:22,8 mΩ·cm
- Non uniformità:< 2%
  Questi risultati indicano una buona coerenza di incorporazione del drogante e una favorevole uniformità elettrica su scala di wafer.

(4) Qualità cristallina (HRXRD)

Misurazioni della curva di oscillazione HRXRD su(004) riflessione, preso acinque puntilungo la direzione del diametro del wafer, mostra:
- Picchi singoli, quasi simmetrici, senza comportamento multi-picco, che suggeriscono l'assenza di caratteristiche del bordo del grano a basso angolo.
- FWHM medio:20,8 secondi d'arco (″), che indica un'elevata qualità cristallina.

(5) Densità di dislocazione della vite (TSD)

Dopo l'incisione selettiva e la scansione automatizzata, ildensità di dislocazione della viteè misurato a2 cm⁻², dimostrando un basso TSD su scala da 12 pollici.

Conclusione dai risultati sopra riportati:
Il substrato dimostraeccellente purezza del politipo 4H, densità di microtubi ultra bassa, bassa resistività stabile e uniforme, forte qualità cristallina e bassa densità di dislocazione delle viti, supportandone l'idoneità per la produzione di dispositivi avanzati.

Valore e vantaggi del prodotto

Consente la migrazione alla produzione di SiC da 12 pollici
Fornisce una piattaforma di substrato di alta qualità allineata alla tabella di marcia del settore verso la produzione di wafer SiC da 12 pollici.
Bassa densità di difetti per una migliore resa e affidabilità del dispositivo
La bassissima densità dei microtubi e la bassa densità di dislocazione delle viti contribuiscono a ridurre i meccanismi di perdita di rendimento parametrica e catastrofica.
Eccellente uniformità elettrica per la stabilità del processo
La distribuzione rigorosa della resistività favorisce una migliore coerenza tra i dispositivi wafer e all'interno dei wafer.
Elevata qualità cristallina a supporto dell'epitassia e dell'elaborazione dei dispositivi
I risultati HRXRD e l'assenza di firme dei bordi dei grani a basso angolo indicano una qualità del materiale favorevole per la crescita epitassiale e la fabbricazione di dispositivi.

Applicazioni target

Il substrato conduttivo 4H-SiC da 12 pollici è applicabile a:

Dispositivi di potenza SiC:MOSFET, diodi a barriera Schottky (SBD) e strutture correlate
Veicoli elettrici:inverter di trazione principali, caricabatterie di bordo (OBC) e convertitori CC-CC
Energia rinnovabile e rete:inverter fotovoltaici, sistemi di accumulo di energia e moduli per reti intelligenti
Elettronica di potenza industriale:alimentatori ad alta efficienza, azionamenti motore e convertitori ad alta tensione
Nuove richieste di wafer di grandi dimensioni:confezionamento avanzato e altri scenari di produzione di semiconduttori compatibili con i formati da 12 pollici

FAQ – Substrato conduttivo 4H-SiC da 12 pollici

D1. Che tipo di substrato SiC è questo prodotto?

A:
Questo prodotto è unSubstrato monocristallino 4H-SiC conduttivo (tipo n⁺) da 12 pollici, coltivato con il metodo PVT (Physical Vapor Transport) e lavorato utilizzando tecniche standard di wafering di semiconduttori.

D2. Perché è stato scelto il 4H-SiC come politipo?

A:
4H-SiC offre la combinazione più favorevole dielevata mobilità degli elettroni, ampio bandgap, elevato campo di rottura e conduttività termicatra i politipi di SiC commercialmente rilevanti. È il politipo dominante utilizzato perdispositivi SiC ad alta tensione e ad alta potenza, come i MOSFET e i diodi Schottky.

D3. Quali sono i vantaggi del passaggio dai substrati SiC da 8 pollici a quelli da 12 pollici?

A:
Un wafer SiC da 12 pollici fornisce:

Significativamentemaggiore superficie utilizzabile
Maggiore produzione di matrici per wafer
Rapporto di perdita di bordo inferiore
Compatibilità migliorata conlinee di produzione di semiconduttori avanzate da 12 pollici

Questi fattori contribuiscono direttamente acosto inferiore per dispositivoe una maggiore efficienza produttiva.

Chi siamo

XKH è specializzata nello sviluppo, nella produzione e nella vendita di vetri ottici speciali e nuovi materiali cristallini ad alta tecnologia. I nostri prodotti sono destinati all'elettronica ottica, all'elettronica di consumo e al settore militare. Offriamo componenti ottici in zaffiro, coperture per lenti di telefoni cellulari, wafer in ceramica, LT, carburo di silicio (SIC), quarzo e cristalli semiconduttori. Grazie a competenze specialistiche e attrezzature all'avanguardia, eccelliamo nella lavorazione di prodotti non standard, con l'obiettivo di diventare un'azienda leader nel settore dei materiali optoelettronici ad alta tecnologia.