Wafer de 4H-SiC de 12 polegadas para óculos de realidade aumentada.

Wafer de 4H-SiC de 12 polegadas para óculos de RA (Imagem em destaque)

Descrição resumida:

OSubstrato condutor de 4H-SiC (carboneto de silício) de 12 polegadasé um wafer semicondutor de banda larga e diâmetro ultragrande desenvolvido para a próxima geraçãoalta tensão, alta potência, alta frequência e alta temperaturafabricação de eletrônica de potência. Aproveitando as vantagens intrínsecas do SiC—comoalto campo elétrico crítico, alta velocidade de deriva de elétrons saturada, alta condutividade térmica, eexcelente estabilidade química—este substrato é posicionado como um material fundamental para plataformas avançadas de dispositivos de potência e aplicações emergentes em wafers de grande área.

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Características

Diagrama detalhado

Visão geral

Para atender aos requisitos de toda a indústria paraRedução de custos e aumento da produtividade, a transição da corrente principalSiC de 6 a 8 polegadas to SiC de 12 polegadasA utilização de substratos é amplamente reconhecida como um caminho fundamental. Um wafer de 12 polegadas oferece uma área utilizável substancialmente maior do que formatos menores, permitindo maior produção de chips por wafer, melhor aproveitamento do wafer e menor proporção de perdas nas bordas — contribuindo, assim, para a otimização geral dos custos de fabricação em toda a cadeia de suprimentos.

Rota de crescimento de cristais e fabricação de wafers

Este substrato condutor de 4H-SiC de 12 polegadas é produzido através de uma cadeia de processos completa que abrangeexpansão de sementes, crescimento de monocristais, corte em lâminas, afinamento e polimento., seguindo as práticas padrão de fabricação de semicondutores:

Expansão de sementes por Transporte Físico de Vapor (PVT):
Uma de 12 polegadascristal semente de 4H-SiCé obtido através da expansão do diâmetro utilizando o método PVT, permitindo o crescimento subsequente de lingotes condutores de 4H-SiC de 12 polegadas.
Crescimento de monocristal condutor de 4H-SiC:
Condutorn⁺ 4H-SiCO crescimento de monocristais é obtido pela introdução de nitrogênio no ambiente de crescimento para fornecer dopagem controlada de doadores.
Fabricação de wafers (processamento padrão de semicondutores):
Após a conformação do cristal, os wafers são produzidos através decorte a laser, seguido pelaafinamento, polimento (incluindo acabamento de nível CMP) e limpeza..
A espessura do substrato resultante é560 μm.

Essa abordagem integrada foi projetada para suportar o crescimento estável em diâmetros ultragrandes, mantendo a integridade cristalográfica e propriedades elétricas consistentes.

Para garantir uma avaliação de qualidade abrangente, o substrato é caracterizado utilizando uma combinação de ferramentas estruturais, ópticas, elétricas e de inspeção de defeitos:

Espectroscopia Raman (mapeamento de área):verificação da uniformidade do politipo em todo o wafer
Microscopia óptica totalmente automatizada (mapeamento de wafers):Detecção e avaliação estatística de microcanais
Metrologia de resistividade sem contato (mapeamento de wafers):Distribuição da resistividade em múltiplos locais de medição
Difração de raios X de alta resolução (HRXRD):Avaliação da qualidade cristalina por meio de medições da curva de oscilação
Inspeção de deslocamentos (após ataque seletivo):Avaliação da densidade e morfologia das discordâncias (com ênfase nas discordâncias helicoidais)

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Principais Resultados de Desempenho (Representativos)

Os resultados da caracterização demonstram que o substrato condutor de 4H-SiC de 12 polegadas apresenta alta qualidade de material em todos os parâmetros críticos:

(1) Pureza e uniformidade do politipo

O mapeamento da área Raman mostraCobertura de 100% do politipo 4H-SiCatravés do substrato.
Não foi detectada a inclusão de outros politipos (por exemplo, 6H ou 15R), o que indica um excelente controle de politipos em escala de 12 polegadas.

(2) Densidade de microtubos (MPD)

O mapeamento por microscopia em escala de wafer indica umdensidade de microtubos < 0,01 cm⁻², refletindo a supressão eficaz dessa categoria de defeitos que limita o funcionamento do dispositivo.

(3) Resistividade elétrica e uniformidade

O mapeamento de resistividade sem contato (medição de 361 pontos) mostra:
- Faixa de resistividade:20,5–23,6 mΩ·cm
- Resistividade média:22,8 mΩ·cm
- Não uniformidade:< 2%
  Esses resultados indicam boa consistência na incorporação do dopante e uniformidade elétrica favorável em escala de wafer.

(4) Qualidade cristalina (HRXRD)

Medições de curva de oscilação HRXRD no(004) reflexão, tirada emcinco pontosAo longo da direção do diâmetro do wafer, mostre:
- Picos únicos, quase simétricos, sem comportamento de múltiplos picos, sugerindo a ausência de características de contorno de grão de baixo ângulo.
- Largura média a meia altura (FWHM):20,8 segundos de arco (″), indicando alta qualidade cristalina.

(5) Densidade de deslocamento helicoidal (DDS)

Após a gravação seletiva e a digitalização automatizada, odensidade de deslocamento helicoidalé medido em2 cm⁻², demonstrando baixa TSD em escala de 12 polegadas.

Conclusão a partir dos resultados acima:
O substrato demonstraExcelente pureza do politipo 4H, densidade de microporos ultrabaixa, resistividade baixa, estável e uniforme, alta qualidade cristalina e baixa densidade de discordâncias helicoidais., o que comprova sua adequação para a fabricação de dispositivos avançados.

Valor e vantagens do produto

Possibilita a migração para a fabricação de SiC de 12 polegadas.
Oferece uma plataforma de substrato de alta qualidade, alinhada com o roteiro da indústria para a fabricação de wafers de SiC de 12 polegadas.
Baixa densidade de defeitos para melhorar o rendimento e a confiabilidade do dispositivo.
A densidade ultrabaixa de microporos e a baixa densidade de discordâncias helicoidais ajudam a reduzir os mecanismos de perda de rendimento catastróficos e paramétricos.
Excelente uniformidade elétrica para estabilidade do processo.
Uma distribuição de resistividade precisa proporciona maior consistência entre dispositivos, tanto em diferentes wafers quanto dentro de um mesmo wafer.
Alta qualidade cristalina que suporta epitaxia e processamento de dispositivos.
Os resultados de HRXRD e a ausência de sinais de contornos de grão de baixo ângulo indicam uma qualidade de material favorável para o crescimento epitaxial e a fabricação de dispositivos.

Aplicações-alvo

O substrato condutor de 4H-SiC de 12 polegadas é aplicável a:

Dispositivos de potência SiC:MOSFETs, diodos de barreira Schottky (SBD) e estruturas relacionadas.
Veículos elétricos:inversores de tração principais, carregadores de bordo (OBC) e conversores CC-CC
Energias renováveis e rede elétrica:inversores fotovoltaicos, sistemas de armazenamento de energia e módulos de redes inteligentes
Eletrônica de potência industrial:Fontes de alimentação de alta eficiência, acionadores de motores e conversores de alta tensão.
Novas demandas por wafers de grande área:embalagens avançadas e outros cenários de fabricação de semicondutores compatíveis com 12 polegadas.

Perguntas frequentes – Substrato condutor de 4H-SiC de 12 polegadas

Q1. Que tipo de substrato de SiC é este produto?

A:
Este produto é umSubstrato monocristalino condutor (tipo n⁺) de 4H-SiC de 12 polegadas, cultivado pelo método de Transporte Físico de Vapor (PVT) e processado utilizando técnicas padrão de corte de semicondutores.

Q2. Por que o 4H-SiC foi escolhido como o politipo?

A:
O 4H-SiC oferece a combinação mais favorável dealta mobilidade eletrônica, ampla banda proibida, alto campo de ruptura e condutividade térmicaentre os politipos de SiC comercialmente relevantes. É o politipo dominante usado paradispositivos SiC de alta tensão e alta potência, como MOSFETs e diodos Schottky.

Q3. Quais são as vantagens de migrar de substratos de SiC de 8 polegadas para substratos de 12 polegadas?

A:
Um wafer de SiC de 12 polegadas fornece:

Significativamentemaior área de superfície útil
Maior produção de chips por wafer
Menor taxa de perda de borda
Compatibilidade aprimorada comlinhas avançadas de fabricação de semicondutores de 12 polegadas

Esses fatores contribuem diretamente paramenor custo por dispositivoe maior eficiência de fabricação.

Sobre nós

A XKH é especializada no desenvolvimento, produção e venda de alta tecnologia de vidros ópticos especiais e novos materiais cristalinos. Nossos produtos atendem aos setores de eletrônica óptica, eletrônicos de consumo e militar. Oferecemos componentes ópticos de safira, lentes para celulares, cerâmica, LT (tecido de baixa temperatura), carbeto de silício (SiC), quartzo e wafers de cristal semicondutor. Com expertise qualificada e equipamentos de ponta, nos destacamos no processamento de produtos não padronizados, com o objetivo de nos tornarmos uma empresa líder em alta tecnologia de materiais optoeletrônicos.