12-дюймовая подложка SiC 300 мм 4H-N для производства силовых полупроводников

1. Обзор продукта

12-дюймовая (300 мм) подложка из карбида кремния (SiC) представляет собой полупроводниковый материал с широкой запрещенной зоной большого диаметра, предназначенный для передовой силовой электроники и производства высокочастотных устройств. По сравнению с традиционными 6-дюймовыми и 8-дюймовыми пластинами SiC, 12-дюймовый формат значительно увеличивает полезную площадь пластины, обеспечивая более высокую производительность устройств с одной пластины, повышенную эффективность производства и снижение стоимости на кристалл.

Данная спецификация охватывает три сорта подложек:

• 4H SiC N-типа производственного класса

• 4H SiC N-типа имитационного класса

• 4H SiC полуизолирующего (SI) производственного класса

Эти сорта поддерживают приложения, начиная от калибровки оборудования и разработки технологических процессов до производства высоконадежных устройств.

2. Характеристики материала

4H SiC (N-типа)

Карбид кремния 4H-N представляет собой легированный азотом полупроводниковый материал с гексагональной кристаллической структурой и широкой запрещенной зоной, ширина которой составляет приблизительно 3,26 эВ. Он обладает:

• Высокой прочностью электрического поля пробоя

• Высокой теплопроводностью

• Стабильной электропроводностью

• Отличной производительностью при высоких температурах и высоком напряжении

Подложки 4H-N SiC N-типа широко используются в вертикальных силовых устройствах, таких как SiC MOSFET и диоды Шоттки.

4H SiC (полуизолирующий)

Полуизолирующие подложки 4H SiC обладают чрезвычайно высоким удельным сопротивлением и отличной электрической изоляцией. Они в основном используются в радиочастотных, микроволновых и высокочастотных электронных приложениях, где требуется низкая паразитная проводимость и высокая целостность сигнала.

3. Выращивание кристаллов и производственный процесс

12-дюймовые подложки SiC выращиваются методом физического осаждения из паровой фазы (PVT). Высокочистый исходный материал SiC сублимируется при высокой температуре и контролируемых условиях вакуума и перекристаллизуется на точно ориентированном затравочном кристалле. Путем тщательного контроля теплового поля и среды выращивания достигается однородное качество кристалла и низкая плотность дефектов по всей 300-мм пластине.

После выращивания кристаллов пластины подвергаются прецизионной резке, контролю толщины, обработке краев и финишной обработке поверхности. В зависимости от сорта и применения, Si-сторона обрабатывается методом химико-механической полировки (CMP) или шлифовки для соответствия требованиям к плоскостности, шероховатости и геометрии для производства полупроводников.

4. Спецификация 12-дюймовой подложки SiC

5. Контроль качества и инспекция

Все пластины проверяются с использованием стандартных для отрасли методов метрологии и оптической инспекции, включая измерение геометрии поверхности, электрическую характеристику, инспекцию поляризованным светом для оценки политипии и инспекцию светом высокой интенсивности для обнаружения трещин. Определенные зоны исключения по краям применяются для обеспечения стабильной производительности обработки устройств.

6. Типичные области применения

• Силовая электроника:
  SiC MOSFET, диоды Шоттки, силовые модули, инверторы и преобразователи

• Электрические транспортные средства и новые энергетические системы:
  Тяговые инверторы, бортовые зарядные устройства (OBC), DC-DC преобразователи, инфраструктура быстрой зарядки

• РЧ и высокочастотные устройства:
  Базовые станции 5G, радиолокационные системы, спутниковая связь

• Промышленное и инфраструктурное оборудование:
  Высоковольтные электросети, промышленная автоматизация, приводы двигателей

• Аэрокосмическая и оборонная промышленность:
  Высокотемпературная электроника и приложения в экстремальных условиях

7. Часто задаваемые вопросы

В1: Какова цель пластин имитационного класса N-типа?
О: Пластины имитационного класса используются для настройки оборудования, калибровки инструментов и проверки технологического процесса, что помогает снизить затраты при разработке технологического процесса.

В2: Почему 12-дюймовая подложка SiC выгодна?
О: 12-дюймовый формат увеличивает площадь пластины и выход кристаллов с одной пластины, повышая эффективность производства и снижая стоимость на устройство.

В3: Можно ли настроить спецификации?
О: Да. Толщина, обработка поверхности, метод маркировки и критерии инспекции могут быть настроены по запросу.

Сопутствующие товары

12-дюймовая пластина из карбида кремния SiC 300 мм 4H-N типа Dummy Prime Research Grade для различных применений