12-inch 300 mm 4H-N SiC-substraat voor de productie van vermogenselektronica

1. Productoverzicht

Het 12-inch (300 mm) siliciumcarbide (SiC)-substraat is een halfgeleidermateriaal met een grote diameter en een brede bandgap, ontworpen voor geavanceerde vermogenselektronica en de productie van hoogfrequente apparaten. In vergelijking met conventionele 6-inch en 8-inch SiC-wafers, vergroot het 12-inch formaat het bruikbare waferoppervlak aanzienlijk, waardoor een hogere apparaatoutput per wafer, een verbeterde productie-efficiëntie en lagere kosten per chip mogelijk zijn.

Deze specificatie omvat drie substraatkwaliteiten:

• 4H SiC N-type Productiekwaliteit

• 4H SiC N-type Dummykwaliteit

• 4H SiC Semi-Isolerende (SI) Productiekwaliteit

Deze kwaliteiten ondersteunen toepassingen variërend van apparatuurkalibratie en procesontwikkeling tot de productie van zeer betrouwbare apparaten.

2. Materiaalkenmerken

4H SiC (N-Type)

4H-N siliciumcarbide is een met stikstof gedoteerd, hexagonale kristalstructuur halfgeleidermateriaal met een brede bandgap van ongeveer 3,26 eV. Het beschikt over:

• Hoge doorslagveldsterkte

• Hoge thermische geleidbaarheid

• Stabiele elektrische geleidbaarheid

• Uitstekende prestaties bij hoge temperaturen en hoge spanningen

N-type 4H-N SiC-substraten worden veel gebruikt in verticale vermogensapparaten zoals SiC MOSFET's en Schottky-diodes.

4H SiC (Semi-Isolerend)

Semi-isolerende 4H SiC-substraten vertonen een extreem hoge weerstand en uitstekende elektrische isolatie. Ze worden voornamelijk gebruikt in RF-, microgolf- en hoogfrequente elektronische toepassingen waar een lage parasitaire geleiding en een hoge signaalintegriteit vereist zijn.

3. Kristalgroei en productieproces

De 12-inch SiC-substraten worden gekweekt met behulp van de Physical Vapor Transport (PVT)-methode. Hoogzuiver SiC-bronmateriaal sublimeert onder hoge temperatuur en gecontroleerde vacuümomstandigheden en herkristalliseert op een nauwkeurig georiënteerde zaadkristal. Door het thermische veld en de groeiomgeving zorgvuldig te controleren, worden een uniforme kristalkwaliteit en een lage defectdichtheid over de gehele 300 mm wafer bereikt.

Na de kristalgroei worden wafers onderworpen aan precisiesnijden, diktecontrole, randbewerking en oppervlakteafwerking. Afhankelijk van de kwaliteit en toepassing wordt de Si-zijde bewerkt door chemisch-mechanisch polijsten (CMP) of slijpen om te voldoen aan de vlakheid-, ruwheids- en geometrie-eisen voor de productie van halfgeleiders.

4. 12-inch SiC-substraatspecificatietabel

5. Kwaliteitscontrole en inspectie

Alle wafers worden geïnspecteerd met behulp van industriestandaard metrologie- en optische inspectiemethoden, waaronder oppervlaktegeometriemeting, elektrische karakterisering, inspectie met gepolariseerd licht voor polytype-evaluatie en inspectie met licht met hoge intensiteit voor scheurdetectie. Gedefinieerde randuitsluitingszones worden toegepast om consistente prestaties van de apparaatverwerking te garanderen.

6. Typische toepassingen

• Vermogenselektronica:
  SiC MOSFET's, Schottky-diodes, vermogensmodules, omvormers en converters

• Elektrische voertuigen en nieuwe energiesystemen:
  Tractie-omvormers, boordladers (OBC), DC-DC-converters, snellaadinfrastructuur

• RF- en hoogfrequente apparaten:
  5G-basisstations, radarsystemen, satellietcommunicatie

• Industriële en infrastructuurapparatuur:
  Hoogspanningsnetten, industriële automatisering, motoraandrijvingen

• Lucht- en ruimtevaart en defensie:
  Hoogtemperatuurelektronica en toepassingen in extreme omgevingen

7. Veelgestelde vragen

V1: Wat is het doel van N-type Dummykwaliteit wafers?
A: Dummykwaliteit wafers worden gebruikt voor het instellen van apparatuur, kalibratie van gereedschappen en procesverificatie, waardoor de kosten tijdens de procesontwikkeling worden verlaagd.

V2: Waarom is een 12-inch SiC-substraat voordelig?
A: Het 12-inch formaat vergroot het waferoppervlak en de chipoutput per wafer, waardoor de productie-efficiëntie wordt verbeterd en de kosten per apparaat worden verlaagd.

V3: Kunnen de specificaties worden aangepast?
A: Ja. Dikte, oppervlaktebehandeling, markeringsmethode en inspectiecriteria kunnen op verzoek worden aangepast.

Gerelateerde producten

12-inch 300 mm SiC siliciumcarbide wafer 4H-N type dummy prime research grade meerdere toepassingen