Substrato de SiC de 12 pulgadas de 300 mm 4H-N para la fabricación de semiconductores de potencia

1. Descripción general del producto

El sustrato de carburo de silicio (SiC) de 12 pulgadas (300 mm) es un material semiconductor de gran diámetro de banda ancha diseñado para la electrónica de potencia avanzada y la fabricación de dispositivos de alta frecuencia.Comparado con las obleas convencionales de SiC de 6 y 8 pulgadas, el formato de 12 pulgadas aumenta significativamente el área utilizable de la oblea, lo que permite una mayor producción del dispositivo por oblea, una mayor eficiencia de fabricación y un menor costo por matriz.

Esta especificación abarca tres clases de sustrato:

• Grado de producción 4H SiC tipo N

• Calidad de 4H SiC tipo N para simulacros

• Grado de producción de 4H SiC semisolador (SI)

Estos grados soportan aplicaciones que van desde la calibración de equipos y el desarrollo de procesos hasta la producción de dispositivos de alta confiabilidad.

2Características del material

4H SiC (tipo N)

El carburo de silicio 4H-N es un material semiconductor de estructura cristalina hexagonal de banda ancha dopada con nitrógeno con una banda de aproximadamente 3,26 eV. Tiene:

• Fortaleza del campo eléctrico de alta ruptura

• Alta conductividad térmica

• Conductividad eléctrica estable

• Excelente rendimiento bajo altas temperaturas y alto voltaje

Los sustratos SiC de tipo N 4H-N se utilizan ampliamente en dispositivos de energía vertical como los MOSFET SiC y los diodos Schottky.

4H SiC (semi-aislante)

Los sustratos de SiC 4H semi-aislantes presentan una resistencia extremadamente alta y un excelente aislamiento eléctrico.y aplicaciones electrónicas de alta frecuencia donde se requiere una baja conducción parasitaria y una alta integridad de la señal.

3Crecimiento del cristal y proceso de fabricación

Los sustratos de SiC de 12 pulgadas se cultivan utilizando el método de transporte de vapor físico (PVT).Material de origen de SiC de alta pureza sublima bajo altas temperaturas y condiciones de vacío controladas y recristaliza en un cristal de semilla orientado con precisiónAl controlar cuidadosamente el campo térmico y el entorno de crecimiento, se logra una calidad cristalina uniforme y una baja densidad de defectos en toda la oblea de 300 mm.

Después del crecimiento del cristal, las obleas se someten a cortes de precisión, control de grosor, procesamiento de bordes y acabado de la superficie.la superficie de Si se procesa mediante pulido mecánico químico (CMP) o molienda para alcanzar la planitud, aspereza y geometría para la fabricación de semiconductores.

4. Tabla de especificaciones del sustrato de SiC de 12 pulgadas

5Control de calidad e inspección

Todas las obleas se inspeccionan utilizando métodos de metrología y inspección óptica estándar de la industria, incluida la medición de la geometría de la superficie, la caracterización eléctrica,inspección de luz polarizada para la evaluación de politiposSe aplican zonas de exclusión de borde definidas para garantizar un rendimiento de procesamiento constante del dispositivo.

6Aplicaciones típicas

• Electrónica de potencia:
  MOSFETs SiC, diodos Schottky, módulos de potencia, inversores y convertidores

• Vehículos eléctricos y nuevos sistemas energéticos:
  Inversores de tracción, cargadores integrados (OBC), convertidores CC-CC, infraestructura de carga rápida

• Dispositivos de RF y de alta frecuencia:
  Estaciones base 5G, sistemas de radar, comunicaciones por satélite

• Equipo industrial y de infraestructuras:
  Redes eléctricas de alto voltaje, automatización industrial, motores

• Aeroespacial y Defensa:
  Electrónica de alta temperatura y aplicaciones en entornos extremos

7. Preguntas frecuentes

P1: ¿Cuál es el propósito de las obleas tipo N de calidad ficticia?
R: Las obleas de calibre falso se utilizan para la configuración del equipo, la calibración de herramientas y la verificación del proceso, lo que ayuda a reducir los costos durante el desarrollo del proceso.

P2: ¿Por qué es ventajoso un sustrato de SiC de 12 pulgadas?
R: El formato de 12 pulgadas aumenta el área de la oblea y la producción de chips por oblea, mejorando la eficiencia de fabricación y reduciendo el costo por dispositivo.

P3: ¿Se pueden personalizar las especificaciones?
R: Sí, el espesor, el tratamiento de la superficie, el método de marcado y los criterios de inspección se pueden personalizar a petición.

Productos reales

Wafer de carburo de silicio de 12 pulgadas de 300 mm SiC 4H-N Tipo Dummy Prime Grado de investigación Múltiples aplicaciones