FAQ 12インチ伝導性4H-SiC基板
ほら12インチの導電性4H-SiC (シリコンカービッド) 基板次世代向けに開発された超大直径の幅広く半導体ウエファーです高電圧,高電力,高周波,高温電力電子機器の製造. SiCの本質的な利点,例えば高臨界電場,高飽和電子漂流速度,高熱伝導性そして優れた化学的安定性この基板は,先進的な電源装置プラットフォームと,新しい広域用ウェーファーアプリケーションの基礎材料として位置づけられています.
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業界全体で必要とするコスト削減と生産性の向上基本から移行6 センチ 8 インチ SiCに12インチシリウム12インチウエファーは,より小さなフォーマットよりも実質的に大きな使用面積を提供し,ウエファに対するより高いダイ出力を可能にし,ウエファの利用率を向上させ,供給チェーン全体で全体的な製造コストの最適化を支援する.
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この12インチの導電性4H-SiC基板は,完全なプロセスチェーンで種子の拡大,単結の成長,ウエファー化,薄め,磨き標準的な半導体製造慣行に従って:
物理蒸気輸送 (PVT) による種子膨張:
12インチ4H-SiCの種子結晶PVT法による直径拡張により得られ,12インチの導電性4H-SiCボールの後続成長が可能になります.
導電性4H-SiC単結の成長:
伝導力n+4H-SiC単結晶の成長は,制御されたドナードーピングを提供するために,成長環境に窒素を導入することによって達成されます.
ワイファー製造 (標準半導体加工):
ボール形状の後に,ウエフルはレーザー切断続いて薄め,磨き (CMPレベルの仕上げを含む) と清掃.
結果として得られる基板の厚さは560 μm.
この統合アプローチは,結晶学的な整合性と一貫した電気特性を維持しながら,超大直径で安定した成長をサポートするように設計されています.
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総合的な品質評価を保証するために,基板は構造,光学,電気,欠陥検査のツールの組み合わせを使用して特徴付けられる:
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ラマン光谱 (エリアマッピング):ワッフル全体における多型均一性の検証
全自動光学顕微鏡 (ウエファーマッピング):マイクロパイプの検出と統計的評価
接触しない抵抗量測定 (ウエファーマッピング):複数の測定地点における抵抗性分布
高解像度のX線 difrction (HRXRD):揺れ曲線測定による結晶質の評価
変位検査 (選択的なエッチング後)変位密度と形状の評価 (スクリュー変位に重点を置く)
特徴付けの結果,導電性12インチ4H-SiC基板は,重要なパラメータ全体で強力な材料品質を示しています.
(1) 多型純度と均一性
ラーマン地域地図100%の4H-SiCポリタイプカバー基板を横切って
他のポリタイプ (例えば6Hまたは15R) の含有は検出されない.これは12インチスケールで優れたポリタイプ制御を示唆する.
(2) マイクロパイプ密度 (MPD)
微小鏡で描写したマイクロパイプ密度 <0.01cm−2このデバイスを制限する欠陥カテゴリーの効果的な抑制を反映しています.
(3) 電気抵抗と均一性
非接触抵抗性マッピング (361点測定) は,以下を示します.
抵抗範囲:20.5・23.6 mΩ·cm
平均抵抗性:22.8 mΩ·cm
不均一性:< 2%
これらの結果は,良好なドーパント組み込み一貫性と好ましいウエファースケール電気的均一性を示しています.
(4) 結晶性 (HRXRD)
HRXRDの振動曲線測定(004) 反射採取した5ポイントワッフル直径の方向に沿って,表示する:
単一の,ほぼ対称的なピークで,複数のピークの振る舞いがなく,低角粒の境界の特徴がないことを示唆する.
平均FWHM:20.8arcsec (′′)高い結晶質を示しています
(5) スクリュー・ディスロケーション・デンਸਿਟੀ (TSD)
選択的なエッチングと自動スキャンの後,スクリップの外転密度測定されるのは2cm−212インチスケールで TSDが低いことを示しています
上記の結果から得られた結論:
基板が示しているのは優れた4Hポリタイプ純度,超低マイクロパイプ密度,安定し均等な低抵抗性,強い結晶性,低スクリュー逸脱密度先進的な装置の製造に適している.
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| カテゴリー | パラメータ | 仕様 |
|---|---|---|
| 一般的な | 材料 | シリコンカービード (SiC) |
| ポリタイプ | 4H-SiC | |
| 導電性タイプ | n+型 (窒素ドーピング) | |
| 成長方法 | 物理蒸気輸送 (PVT) | |
| ウェーファー幾何学 | 定数直径 | 300mm (12インチ) |
| 直径の許容度 | ±0.5mm | |
| 厚さ | 560 μm | |
| 厚さの許容度 | ±25 μm(典型的には) | |
| ウェーファー形 | 円形 | |
| エッジ | シャムフレ / 丸め | |
| 結晶の方向性 | 表面の向き | (0001) |
| 軸外向き | 4° <11-20> の方向へ | |
| オリエンテーション 寛容 | ±0.5° | |
| 表面塗装 | シ・フェイス | 磨き (CMPレベル) |
| C 顔 | 磨いたもの(選択可能) | |
| 表面の荒さ (Ra) | ≤0.5 nm(典型的には,Siの顔) | |
| 電気特性 | 耐性範囲 | 20.5 〜 23.6 mΩ·cm |
| 平均抵抗性 | 22.8 mΩ·cm | |
| 抵抗性 均一性 | < 2% | |
| 欠陥密度 | マイクロパイプ密度 (MPD) | <0.01cm−2 |
| 螺旋変位密度 (TSD) | ~2cm−2 | |
| 結晶性 | HRXRDの反射 | (004) |
| 振動曲線 FWHM | 20.8arcsec (平均,5ポイント) | |
| 低角谷の境界線 | 検出されていない | |
| インスペクション&メトロロジー | ポリタイプ識別 | ラーマン光谱 (エリアマッピング) |
| 欠陥検査 | 自動光学顕微鏡 | |
| 抵抗性マッピング | 接触のない渦流方法 | |
| 変身検査 | 選択エッチング + 自動スキャン | |
| 処理 | ワファリング 方法 | レーザー切断 |
| 薄め 磨き | メカニカル + CMP | |
| 申請 | 典型的な用途 | 電源装置,エピタキシ,12インチSiC製造 |
12インチSiC製造移行を可能にします
12インチシリコン・ウェーバー製造に向けた 業界ロードマップに準拠した 高品質の基板プラットフォームを提供します
装置の生産性と信頼性を向上させるため,欠陥密度が低い
超低密度マイクロパイプと低密度スクリュー外位は,壊滅的およびパラメータ的な出力損失メカニズムを減らすのに役立ちます.
プロセスの安定性のための優れた電気的均一性
緊密な抵抗性分布により,ウエファー対ウエファーとウエファー内のデバイスの一貫性が向上する.
高結晶質のエピタキシと装置処理をサポートする
HRXRDの結果と低角粒の境界シグネチャーの欠如は,上軸生長と装置製造のための有利な材料の質を示しています.
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12インチの導電性4H-SiC基板は,以下に適用される:
SiC電源装置:MOSFET,ショットキーバリアダイオード (SBD) および関連構造物
電気自動車:メイン トラクション インバーター,オンボード 充電器 (OBC) および DC-DC 変換器
再生可能エネルギーと電力網:光電インバーター,エネルギー貯蔵システム,スマートグリッドモジュール
工業用電源電子機器:高効率の電源,モータードライブ,高電圧変換機
大面積のウエフルの需要は:先進的なパッケージングおよび他の12インチ対応半導体製造シナリオ
A: その通り
この製品は12インチの導電性 (n+型) 4H-SiC単結晶基板物理蒸気輸送 (PVT) 方法によって栽培され,標準的な半導体ウェーファー技術を使用して処理されます.
A: その通り
4H-SiCは最も有利な組み合わせです高い電子移動性,広い帯域間隔,高い分解場,熱伝導性商業的に重要なSiCポリタイプの中で.高電圧および高出力のSiC装置MOSFETやショットキーダイオードなど
A: その通り
12インチのSiCウエーファーには
重要なことより大きな利用可能な表面積
ワッフルあたりより高いダイ出力
低辺損失比
改善された互換性先進的な12インチ半導体製造ライン
これらの要因は装置1台あたりコストが低い生産効率が向上します