Substratos de carburo de silicio 4H-N de alta calidad (12-inch/300mm) para dispositivos de alta potencia

El sustrato de carburo de silicio (SiC) de 12 pulgadas (300 mm) representa la frontera actual en la tecnología de semiconductores de banda ancha (WBG). A medida que la industria global hace la transición hacia una mayor eficiencia y una mayor densidad de potencia, esta plataforma cristalina de gran diámetro proporciona la base esencial para la electrónica de potencia y los sistemas de RF de próxima generación.

Ventajas estratégicas clave:

• Rendimiento masivo: En comparación con las obleas convencionales de 150 mm (6 pulgadas) y 200 mm (8 pulgadas), el formato de 300 mm ofrece más de 2,2x y 1,5x el área de superficie utilizable, respectivamente.

• Optimización de costos: Reduce drásticamente el "costo por chip" al maximizar el número de chips producidos por ciclo de fabricación único.

• Compatibilidad avanzada: Totalmente compatible con las líneas de fabricación de semiconductores (Fabs) de 300 mm modernas y totalmente automatizadas, lo que mejora la eficiencia operativa general.

Ofertas de grado de producto:

1. Grado de producción 4H SiC tipo N: Diseñado para la fabricación de dispositivos de potencia de grado comercial y alto rendimiento.

2. Grado simulado 4H SiC tipo N: Una solución rentable para pruebas mecánicas, calibración de equipos y validación de procesos térmicos.

3. Grado de producción 4H SiC semi-aislante (SI): Diseñado específicamente para aplicaciones de RF, radar y microondas que requieren una resistividad extrema.

Carburo de silicio 4H-N (tipo conductor)

El politipo 4H-N es una estructura cristalina hexagonal dopada con nitrógeno conocida por sus sólidas propiedades físicas. Con una banda prohibida de aproximadamente 3,26 eV, proporciona:

• Alto campo eléctrico de ruptura: Permite el diseño de dispositivos de alto voltaje más delgados y eficientes.

• Conductividad térmica superior: Permite que los módulos de alta potencia funcionen con sistemas de refrigeración simplificados.

• Estabilidad térmica extrema: Mantiene parámetros eléctricos estables incluso en entornos hostiles que superan los 200 °C.

• Baja resistencia de encendido: Optimizado para estructuras de potencia verticales como MOSFETs y SBDs de SiC.

Carburo de silicio 4H-SI (tipo semi-aislante)

Nuestros sustratos SI se caracterizan por una resistividad excepcionalmente alta y defectos cristalinos mínimos. Estos sustratos son la plataforma preferida para dispositivos de RF GaN-on-SiC, proporcionando:

• Excelente aislamiento eléctrico: Elimina la conducción parasitaria del sustrato.

• Integridad de la señal: Ideal para aplicaciones de microondas de alta frecuencia donde la baja pérdida de señal es crítica.

Nuestro proceso de fabricación está integrado verticalmente para garantizar el control total de la calidad, desde la materia prima hasta la oblea terminada.

• Crecimiento por sublimación (método PVT): Los cristales de 12 pulgadas se cultivan utilizando el método de transporte de vapor físico (PVT). El polvo de SiC de alta pureza se sublima a temperaturas superiores a 2000 °C bajo un vacío y un gradiente térmico controlados con precisión, recristalizándose sobre un cristal semilla de alta calidad.

• Corte de precisión y perfilado de bordes: Después del crecimiento, los lingotes de cristal se cortan en obleas utilizando un aserrado de diamante de alambre múltiple avanzado. El procesamiento de bordes implica el biselado de precisión para evitar el astillado y mejorar la robustez mecánica durante la manipulación.

• Ingeniería de superficies (CMP): Dependiendo de la aplicación, empleamos pulido químico-mecánico (CMP) en la cara de Si. Este proceso logra una superficie "Epi-Ready" con suavidad a escala atómica, eliminando todo el daño subsuperficial para facilitar el crecimiento epitaxial de alta calidad.

Utilizamos un protocolo de inspección de varios pasos para garantizar un rendimiento constante en su línea de producción:

1. Metrología óptica: Medición automatizada de la geometría de la superficie para TTV, pandeo y alabeo.

2. Evaluación cristalina: Inspección con luz polarizada para inclusiones de politipos y análisis de tensión.

3. Escaneo de defectos superficiales: Luz de alta intensidad y dispersión láser para detectar rayones, hoyos y astillas en los bordes.

4. Caracterización eléctrica: Mapeo de resistividad sin contacto en las zonas centrales de 8 pulgadas y completas de 12 pulgadas.

• Vehículos eléctricos (EV): Crítico para inversores de tracción, pilas de carga rápida de 800 V y cargadores integrados (OBC).

• Energía renovable: Inversores fotovoltaicos de alta eficiencia, convertidores de energía eólica y sistemas de almacenamiento de energía (ESS).

• Red inteligente: Transmisión de CC de alto voltaje (HVDC) y accionamientos de motores industriales.

• Telecomunicaciones: Estaciones macro 5G/6G, amplificadores de potencia de RF y enlaces satelitales.

• Aeroespacial y defensa: Fuentes de alimentación de alta fiabilidad para entornos aeroespaciales extremos.

P1: ¿Cómo mejora el sustrato de SiC de 12 pulgadas mi ROI?

R: Al proporcionar un área de superficie mucho mayor, puede fabricar significativamente más chips por oblea. Esto reduce los costos fijos de procesamiento y mano de obra por chip, lo que hace que sus productos semiconductores finales sean más competitivos en el mercado.

P2: ¿Cuál es el beneficio de la orientación fuera de eje de 4 grados?

R: La orientación de 4° hacia el <11-20> plano está optimizada para el crecimiento epitaxial de alta calidad, lo que ayuda a prevenir la formación de politipos no deseados y a reducir las dislocaciones del plano basal (BPD).

P3: ¿Puede proporcionar marcado láser personalizado para la trazabilidad?

R: Sí. Ofrecemos marcado láser personalizado en el lado C (cara de carbono) de acuerdo con los estándares SEMI o los requisitos específicos del cliente para garantizar la trazabilidad completa del lote.

P4: ¿El grado simulado es adecuado para el recocido a alta temperatura?

R: Sí, el grado simulado tipo N comparte las mismas propiedades térmicas que el grado de producción, lo que lo hace perfecto para probar ciclos térmicos, calibración de hornos y sistemas de manipulación.