سؤال 1. این محصول چه نوع زیرلایه SiC است؟

بررسی اجمالی

زیرلایه 12 اینچی 4H-SiC (سیلیکون کاربید) رسانا یک ویفر نیمه‌رسانای با پهنای باند وسیع و قطر فوق‌العاده بزرگ است که برای نسل بعدی تولید الکترونیک قدرت با ولتاژ بالا، توان بالا، فرکانس بالا و دمای بالا توسعه یافته است. با بهره‌گیری از مزایای ذاتی SiC—مانند میدان الکتریکی بحرانی بالا، سرعت رانش الکترون اشباع بالا، رسانایی حرارتی بالا، و پایداری شیمیایی عالی—این زیرلایه به عنوان یک ماده اساسی برای پلتفرم‌های دستگاه‌های قدرت پیشرفته و کاربردهای ویفرهای بزرگ در حال ظهور در نظر گرفته می‌شود.

برای پاسخگویی به الزامات صنعت برای کاهش هزینه و بهبود بهره‌وری، انتقال از جریان اصلی 6 تا 8 اینچ SiC به 12 اینچ SiC زیرلایه ها به طور گسترده ای به عنوان یک مسیر کلیدی شناخته می شود. یک ویفر 12 اینچی سطح قابل استفاده بسیار بزرگتری نسبت به فرمت های کوچکتر ارائه می دهد، که امکان تولید بیشتر تراشه در هر ویفر، بهبود استفاده از ویفر و کاهش نسبت تلفات لبه را فراهم می کند—بنابراین از بهینه سازی کلی هزینه تولید در سراسر زنجیره تامین پشتیبانی می کند.

رشد کریستال و مسیر ساخت ویفر

این زیرلایه 4H-SiC رسانای 12 اینچی از طریق یک زنجیره فرآیند کامل که شامل گسترش دانه، رشد تک کریستال، ویفرسازی، نازک‌سازی و پولیش است، با پیروی از روش‌های استاندارد تولید نیمه‌رساناها تولید می‌شود:

• گسترش دانه با انتقال بخار فیزیکی (PVT):
  یک کریستال دانه 4H-SiC 12 اینچی از طریق گسترش قطر با استفاده از روش PVT به دست می آید که امکان رشد بعدی شمش های 4H-SiC رسانای 12 اینچی را فراهم می کند.

• رشد تک کریستال 4H-SiC رسانا:
  رشد تک کریستال n⁺ 4H-SiC رسانا با معرفی نیتروژن به محیط رشد برای ارائه دوپینگ کنترل شده دهنده به دست می آید.

• ساخت ویفر (پردازش استاندارد نیمه هادی):
  پس از شکل دادن به شمش، ویفرها از طریق برش لیزری تولید می شوند و به دنبال آن نازک‌سازی، پولیش (شامل تکمیل سطح CMP) و تمیز کردن است.
  ضخامت زیرلایه حاصل تلرانس ضخامت است.

این رویکرد یکپارچه برای پشتیبانی از رشد پایدار در قطر فوق‌العاده بزرگ در حالی که یکپارچگی کریستالوگرافی و خواص الکتریکی ثابت را حفظ می کند، طراحی شده است.

روش‌های اندازه‌گیری و مشخصه‌یابی

برای اطمینان از ارزیابی کیفیت جامع، زیرلایه با استفاده از ترکیبی از ابزارهای ساختاری، نوری، الکتریکی و بازرسی عیب مشخص می‌شود:

• طیف‌سنجی رامان (نقشه‌برداری ناحیه): تأیید یکنواختی پلی‌تایپ در سراسر ویفر

• میکروسکوپ نوری کاملاً خودکار (نقشه‌برداری ویفر): تشخیص و ارزیابی آماری میکروپایپ‌ها

• اندازه‌گیری مقاومت غیر تماسی (نقشه‌برداری ویفر): توزیع مقاومت در چندین محل اندازه‌گیری

• پراش اشعه ایکس با وضوح بالا (HRXRD): ارزیابی کیفیت کریستالی از طریق اندازه‌گیری منحنی راکینگ

• بازرسی نابجایی (پس از اچ انتخابی): ارزیابی چگالی و مورفولوژی نابجایی (با تأکید بر نابجایی‌های پیچی)

نتایج کلیدی عملکرد (نماینده)نتایج مشخصه‌یابی نشان می‌دهد که زیرلایه 4H-SiC رسانای 12 اینچی کیفیت مواد قوی را در پارامترهای بحرانی نشان می‌دهد:

(1) خلوص و یکنواختی پلی‌تایپ

نقشه‌برداری ناحیه رامان نشان می‌دهد

• 100% پوشش پلی‌تایپ 4H-SiC در سراسر زیرلایه.هیچ شمول پلی‌تایپ‌های دیگر (به عنوان مثال، 6H یا 15R) شناسایی نشده است که نشان‌دهنده کنترل عالی پلی‌تایپ در مقیاس 12 اینچی است.

• (2) چگالی میکروپایپ (MPD)

نقشه‌برداری میکروسکوپی در مقیاس ویفر نشان می‌دهد

• چگالی میکروپایپ < 0.01 cm⁻²چگالی نابجایی پیچی (TSD)(3) مقاومت الکتریکی و یکنواختی

نقشه‌برداری مقاومت غیر تماسی (اندازه‌گیری 361 نقطه‌ای) نشان می‌دهد:

• محدوده مقاومت:

  • 20.5 تا 23.6 mΩ·cmمقاومت متوسط:

  • 22.8 mΩ·cmیکنواختی مقاومت

  • < 2%چگالی عیب
    (4) کیفیت کریستالی (HRXRD)

اندازه‌گیری منحنی راکینگ HRXRD بر روی

• بازتاب (004) که در پنج نقطه در امتداد جهت قطر ویفر گرفته شده است، نشان می‌دهد:پیک‌های منفرد و تقریباً متقارن بدون رفتار چند پیک، که نشان‌دهنده عدم وجود ویژگی‌های مرز دانه با زاویه کم است.

  • متوسط FWHM:

  • 20.8 arcsec (″)، که نشان‌دهنده کیفیت کریستالی بالا است.(5) چگالی نابجایی پیچی (TSD)

پس از اچ انتخابی و اسکن خودکار،

• چگالی نابجایی پیچی در 2 cm⁻² اندازه‌گیری می‌شود که TSD کم را در مقیاس 12 اینچی نشان می‌دهد.نتیجه‌گیری از نتایج فوق:

زیرلایه
خلوص عالی 4H پلی‌تایپ، چگالی میکروپایپ فوق‌العاده کم، مقاومت کم پایدار و یکنواخت، کیفیت کریستالی قوی و چگالی نابجایی پیچی کم را نشان می‌دهد که از مناسب بودن آن برای ساخت دستگاه‌های پیشرفته پشتیبانی می‌کند.زیرلایه 4H-SiC رسانای 12 اینچی

مشخصات معمولی

دسته

مهاجرت ساخت SiC 12 اینچی را فعال می‌کند

1. یک پلتفرم زیرلایه با کیفیت بالا را ارائه می‌دهد که با نقشه راه صنعت به سمت ساخت ویفر SiC 12 اینچی همسو است.
   چگالی عیب کم برای بهبود بازده و قابلیت اطمینان دستگاه

2. چگالی میکروپایپ فوق‌العاده کم و چگالی نابجایی پیچی کم به کاهش مکانیسم‌های از دست دادن بازده فاجعه‌بار و پارامتری کمک می‌کند.
   یکنواختی الکتریکی عالی برای پایداری فرآیند

3. توزیع مقاومت دقیق از سازگاری بهبود یافته دستگاه به ویفر و درون ویفر پشتیبانی می‌کند.
   کیفیت کریستالی بالا که از اپی‌تاکسی و پردازش دستگاه پشتیبانی می‌کند

4. نتایج HRXRD و عدم وجود نشانه‌های مرز دانه با زاویه کم، کیفیت مواد مطلوب را برای رشد اپی‌تاکسیال و ساخت دستگاه نشان می‌دهد.
   کاربردهای هدف

زیرلایه 4H-SiC رسانای 12 اینچی برای موارد زیر قابل استفاده است:

دستگاه‌های قدرت SiC:

• MOSFETها، دیودهای سد شاتکی (SBD) و ساختارهای مرتبطوسایل نقلیه الکتریکی:

• اینورترهای کششی اصلی، شارژرهای داخلی (OBC) و مبدل‌های DC-DCانرژی تجدیدپذیر و شبکه:

• اینورترهای فتوولتائیک، سیستم‌های ذخیره انرژی و ماژول‌های شبکه هوشمندالکترونیک قدرت صنعتی:

• منابع تغذیه با راندمان بالا، درایوهای موتور و مبدل‌های ولتاژ بالامطالبات ویفر با مساحت بزرگ در حال ظهور:

• بسته‌بندی پیشرفته و سایر سناریوهای ساخت نیمه‌رسانا سازگار با 12 اینچسؤالات متداول – زیرلایه 4H-SiC رسانای 12 اینچی