12-tums 4H-SiC-skiva för AR-glasögon

Kort beskrivning:

De12-tums ledande 4H-SiC (kiselkarbid) substratär en halvledarskiva med ultrastor diameter och brett bandgap utvecklad för nästa generationshögspänning, hög effekt, högfrekvens och hög temperaturtillverkning av kraftelektronik. Utnyttja de inneboende fördelarna med SiC – såsomhögt kritiskt elektriskt fält, hög drifthastighet för mättade elektroner, hög värmeledningsförmågaochutmärkt kemisk stabilitet—detta substrat är positionerat som ett grundläggande material för avancerade kraftplattformar och nya waferapplikationer med stor yta.

Skicka e-post till oss

Drag

Detaljerat diagram

Översikt

För att möta branschövergripande krav förkostnadsminskning och produktivitetsförbättring, övergången från mainstream6–8 tums kiselkarbid to 12-tums kiselkarbidsubstrat är allmänt erkänt som en viktig väg. En 12-tums wafer ger en betydligt större användbar yta än mindre format, vilket möjliggör högre utmatning per wafer, förbättrad waferutnyttjande och minskad kantförlustandel – vilket stöder optimering av den övergripande tillverkningskostnaden i hela leveranskedjan.

Kristalltillväxt och wafertillverkningsväg

Detta 30 cm ledande 4H-SiC-substrat produceras genom en komplett processkedja som täckerfröexpansion, enkristalltillväxt, wafering, gallring och polering, enligt standardmetoder för halvledartillverkning:

Fröexpansion genom fysisk ångtransport (PVT):
En 12-tums4H-SiC-frökristallerhålls via diameterexpansion med PVT-metoden, vilket möjliggör efterföljande tillväxt av 12-tums ledande 4H-SiC-klot.
Tillväxt av ledande 4H-SiC-enkristall:
Ledanden⁺ 4H-SiCEnkristalltillväxt uppnås genom att införa kväve i tillväxtmiljön för att ge kontrollerad donordopning.
Wafertillverkning (standard halvledarbearbetning):
Efter bouleformning produceras wafers vialaserskärning, följt avgallring, polering (inklusive CMP-nivåfinish) och rengöring.
Den resulterande substrattjockleken är560 μm.

Denna integrerade metod är utformad för att stödja stabil tillväxt vid ultrastor diameter samtidigt som kristallografisk integritet och konsekventa elektriska egenskaper bibehålls.

För att säkerställa en omfattande kvalitetsutvärdering karakteriseras substratet med hjälp av en kombination av strukturella, optiska, elektriska och defektinspektionsverktyg:

Ramanspektroskopi (areakartläggning):verifiering av polytypuniformitet över wafern
Helautomatiserad optisk mikroskopi (wafermappning):detektion och statistisk utvärdering av mikrorör
Kontaktlös resistivitetsmätning (wafermappning):resistivitetsfördelning över flera mätplatser
Högupplöst röntgendiffraktion (HRXRD):bedömning av kristallin kvalitet via mätningar av gungningskurvor
Dislokationsinspektion (efter selektiv etsning):utvärdering av dislokationsdensitet och morfologi (med betoning på skruvdislokationer)

sic wafer 10

Viktiga resultat (representativa)

Karakteriseringsresultat visar att det 30 cm långa ledande 4H-SiC-substratet uppvisar stark materialkvalitet över kritiska parametrar:

(1) Polytyprenhet och enhetlighet

Kartläggning av Raman-området visar100 % täckning av 4H-SiC-polytypöver underlaget.
Ingen inkludering av andra polytyper (t.ex. 6H eller 15R) detekteras, vilket indikerar utmärkt polytypkontroll i 12-tums skala.

(2) Mikrorörstäthet (MPD)

Mikroskopikartläggning i waferskala indikerar enmikrorörets densitet < 0,01 cm⁻², vilket återspeglar effektiv undertryckning av denna enhetsbegränsande defektkategori.

(3) Elektrisk resistivitet och likformighet

Beröringsfri resistivitetskartläggning (361-punktsmätning) visar:
- Resistivitetsområde:20,5–23,6 mΩ·cm
- Genomsnittlig resistivitet:22,8 mΩ·cm
- Icke-enhetlighet:< 2 %
  Dessa resultat indikerar god konsistens för dopmedelsinkorporering och gynnsam elektrisk likformighet på waferskala.

(4) Kristallin kvalitet (HRXRD)

HRXRD-gungkurvmätningar på(004) reflektion, tagen kl.fem poänglängs en waferdiameterriktning, visa:
- Enkla, nästan symmetriska toppar utan flertoppsbeteende, vilket tyder på avsaknaden av korngränsfunktioner vid låg vinkel.
- Genomsnittlig FWHM:20,8 bågsekunder (″), vilket indikerar hög kristallin kvalitet.

(5) Skruvdislokationsdensitet (TSD)

Efter selektiv etsning och automatiserad skanning,skruvförskjutningstäthetmäts vid2 cm⁻², vilket visar låg TSD i 12-tums skala.

Slutsats från ovanstående resultat:
Substratet visarutmärkt 4H-polytyprenhet, ultralåg mikrorörstäthet, stabil och enhetlig låg resistivitet, stark kristallin kvalitet och låg skruvdislokationstäthet, vilket stöder dess lämplighet för tillverkning av avancerad apparater.

Produktvärde och fördelar

Möjliggör migrering av 12-tums SiC-tillverkning
Tillhandahåller en högkvalitativ substratplattform i linje med branschens färdplan mot tillverkning av 12-tums SiC-skivor.
Låg defektdensitet för förbättrad enhetsutbyte och tillförlitlighet
Ultralåg mikrorörstäthet och låg skruvdislokationstäthet bidrar till att minska katastrofala och parametriska utbytesförlustmekanismer.
Utmärkt elektrisk likformighet för processstabilitet
En snäv resistivitetsfördelning stöder förbättrad konsistens mellan wafers och inom wafern.
Hög kristallin kvalitet som stöder epitaxi och enhetsbearbetning
HRXRD-resultat och avsaknaden av korngränssignaturer vid låg vinkel indikerar gynnsam materialkvalitet för epitaxiell tillväxt och tillverkning av komponenter.

Målapplikationer

Det 30 cm ledande 4H-SiC-substratet är tillämpligt på:

SiC-strömförsörjningsenheter:MOSFET:er, Schottky-barriärdioder (SBD) och relaterade strukturer
Elfordon:huvudsakliga dragväxelriktare, inbyggda laddare (OBC) och DC-DC-omvandlare
Förnybar energi och nät:solcellsväxelriktare, energilagringssystem och smarta nätmoduler
Industriell kraftelektronik:högeffektiva strömförsörjningar, motordrivningar och högspänningsomvandlare
Framväxande behov av stora waferytor:avancerad kapsling och andra 12-tumskompatibla halvledartillverkningsscenarier

Vanliga frågor – 12-tums ledande 4H-SiC-substrat

F1. Vilken typ av SiC-substrat är den här produkten?

A:
Denna produkt är en12-tums ledande (n⁺-typ) 4H-SiC enkristallsubstrat, odlad med PVT-metoden (fysisk ångtransport) och bearbetad med standardtekniker för halvledarwafering.

F2. Varför har 4H-SiC valts som polytyp?

A:
4H-SiC erbjuder den mest gynnsamma kombinationen avhög elektronmobilitet, brett bandgap, högt genombrottsfält och värmeledningsförmågabland kommersiellt relevanta SiC-polytyper. Det är den dominerande polytypen som används förhögspännings- och högeffekts-SiC-komponenter, såsom MOSFET:er och Schottky-dioder.

F3. Vilka är fördelarna med att gå från 8-tums till 12-tums SiC-substrat?

A:
En 12-tums SiC-skiva ger:

Avsevärtstörre användbar yta
Högre utdata per skiva
Lägre kantförlustförhållande
Förbättrad kompatibilitet medavancerade 12-tums halvledartillverkningslinjer

Dessa faktorer bidrar direkt tilllägre kostnad per enhetoch högre tillverkningseffektivitet.

Om oss

XKH specialiserar sig på högteknologisk utveckling, produktion och försäljning av specialoptiska glas och nya kristallmaterial. Våra produkter används inom optisk elektronik, konsumentelektronik och militären. Vi erbjuder optiska safirkomponenter, mobiltelefonlinsskydd, keramik, LT, kiselkarbid SIC, kvarts och halvledarkristallskivor. Med skicklig expertis och den senaste utrustningen utmärker vi oss inom icke-standardiserad produktbearbetning, med målet att vara ett ledande högteknologiskt företag inom optoelektroniska material.