ویفر 12 اینچی 4H-SiC برای عینکهای AR
نمودار تفصیلی
نمای کلی
زیرلایه رسانای ۱۲ اینچی 4H-SiC (کاربید سیلیکون)یک ویفر نیمههادی با شکاف باند وسیع با قطر فوقالعاده بزرگ است که برای نسل بعدی توسعه داده شده است.ولتاژ بالا، توان بالا، فرکانس بالا و دمای بالاتولید قطعات الکترونیکی قدرت. بهرهگیری از مزایای ذاتی SiC - مانندمیدان الکتریکی بحرانی بالا, سرعت رانش الکترون اشباع بالا, رسانایی حرارتی بالا، وپایداری شیمیایی عالیاین زیرلایه به عنوان یک ماده پایه برای پلتفرمهای پیشرفته دستگاههای قدرت و کاربردهای نوظهور ویفر با مساحت بزرگ قرار گرفته است.
برای رسیدگی به الزامات سراسری صنعت برایکاهش هزینه و بهبود بهرهوری، گذار از جریان اصلیSiC با قطر ۶ تا ۸ اینچ to سی سی ۱۲ اینچیزیرلایهها به طور گسترده به عنوان یک مسیر کلیدی شناخته میشوند. یک ویفر ۱۲ اینچی مساحت قابل استفاده قابل توجهی بزرگتری نسبت به قالبهای کوچکتر فراهم میکند و امکان خروجی بیشتر قالب به ازای هر ویفر، بهبود استفاده از ویفر و کاهش نسبت تلفات لبه را فراهم میکند - در نتیجه از بهینهسازی کلی هزینه تولید در سراسر زنجیره تأمین پشتیبانی میکند.
مسیر رشد کریستال و ساخت ویفر
این زیرلایه رسانای ۱۲ اینچی 4H-SiC از طریق یک زنجیره فرآیند کامل تولید میشود که ...انبساط دانه، رشد تک بلور، ویفر شدن، نازک شدن و صیقل دادن، با پیروی از شیوههای استاندارد تولید نیمههادی:
-
انبساط بذر با انتقال بخار فیزیکی (PVT):
یک ۱۲ اینچیبلور دانهای 4H-SiCاز طریق افزایش قطر با استفاده از روش PVT به دست میآید و امکان رشد بعدی گلولههای رسانای 4H-SiC به طول 12 اینچ را فراهم میکند. -
رشد تک بلور رسانای 4H-SiC:
رساناn⁺ 4H-SiCرشد تک بلور با وارد کردن نیتروژن به محیط رشد برای فراهم کردن آلایش کنترلشدهی دهنده، حاصل میشود. -
تولید ویفر (پردازش نیمههادی استاندارد):
پس از شکلدهی بول، ویفرها از طریق ... تولید میشوند.برش لیزری، و به دنبال آننازک کاری، پرداخت (شامل پرداخت نهایی در سطح CMP) و تمیزکاری.
ضخامت زیرلایه حاصل برابر است با۵۶۰ میکرومتر.
این رویکرد یکپارچه برای پشتیبانی از رشد پایدار در قطر بسیار بزرگ و در عین حال حفظ یکپارچگی کریستالوگرافی و خواص الکتریکی ثابت طراحی شده است.
برای اطمینان از ارزیابی جامع کیفیت، زیرلایه با استفاده از ترکیبی از ابزارهای ساختاری، نوری، الکتریکی و بازرسی نقص، مشخصهیابی میشود:
-
طیفسنجی رامان (نقشهبرداری ناحیهای):تأیید یکنواختی پلیتایپ در سراسر ویفر
-
میکروسکوپ نوری تمام خودکار (نقشهبرداری ویفر):تشخیص و ارزیابی آماری میکروپایپها
-
مترولوژی مقاومت غیر تماسی (نقشه برداری ویفر):توزیع مقاومت ویژه در چندین سایت اندازهگیری
-
پراش پرتو ایکس با وضوح بالا (HRXRD):ارزیابی کیفیت بلوری از طریق اندازهگیریهای منحنی راکینگ
-
بررسی جابجایی (پس از اچینگ انتخابی):ارزیابی چگالی و مورفولوژی نابجاییها (با تأکید بر نابجاییهای پیچی)

نتایج کلیدی عملکرد (نماینده)
نتایج مشخصهیابی نشان میدهد که زیرلایه رسانای 4H-SiC با طول 12 اینچ، کیفیت مواد قوی را در پارامترهای بحرانی نشان میدهد:
(1) خلوص و یکنواختی پلیتایپ
-
نقشه برداری منطقه رامان نشان می دهدپوشش پلیتایپ ۱۰۰٪ 4H-SiCدر سراسر زیرلایه.
-
هیچ گونه اثری از سایر پلیتایپها (مثلاً 6H یا 15R) مشاهده نشد که نشاندهنده کنترل عالی پلیتایپ در مقیاس 12 اینچی است.
(2) چگالی میکروپایپ (MPD)
-
نقشهبرداری میکروسکوپی در مقیاس ویفر نشان میدهد کهچگالی میکروپایپ < 0.01 سانتیمتر مربعکه نشاندهندهی سرکوب مؤثر این دسته از نقصهای محدودکنندهی دستگاه است.
(3) مقاومت الکتریکی و یکنواختی
-
نقشه برداری مقاومت ویژه غیر تماسی (اندازه گیری ۳۶۱ نقطه ای) نشان می دهد:
-
محدوده مقاومت ویژه:۲۰.۵–۲۳.۶ میلی اهم بر سانتیمتر
-
مقاومت ویژه متوسط:۲۲.۸ میلی اهم · سانتیمتر
-
غیر یکنواختی:کمتر از ۲٪
این نتایج نشاندهندهی سازگاری خوب ترکیب دوپانت و یکنواختی الکتریکی مطلوب در مقیاس ویفر است.
-
(4) کیفیت کریستالی (HRXRD)
-
اندازهگیریهای منحنی تاب HRXRD روی(004) انعکاسگرفته شده درپنج امتیازدر امتداد جهت قطر ویفر، نشان دهید:
-
پیکهای تکی تقریباً متقارن بدون رفتار چند پیکی، که نشاندهنده عدم وجود ویژگیهای مرز دانه با زاویه کم است.
-
میانگین FWHM:۲۰.۸ ثانیه قوسی (″)که نشان دهنده کیفیت کریستالی بالای آن است.
-
(5) چگالی دررفتگی پیچ (TSD)
-
پس از حکاکی انتخابی و اسکن خودکار،چگالی دررفتگی پیچدر اندازه گیری می شود۲ سانتیمتر مربعکه نشاندهندهی TSD پایین در مقیاس ۱۲ اینچ است.
نتیجه گیری از نتایج فوق:
بستر نشان میدهدخلوص عالی پلیاتیلن 4H، چگالی میکروپایپ فوقالعاده پایین، مقاومت پایین پایدار و یکنواخت، کیفیت بلوری قوی و چگالی جابجایی پیچ پایین، که از مناسب بودن آن برای تولید دستگاههای پیشرفته پشتیبانی میکند.
ارزش و مزایای محصول
-
مهاجرت تولید SiC 12 اینچی را ممکن میسازد
یک پلتفرم زیرلایه با کیفیت بالا مطابق با نقشه راه صنعت به سمت تولید ویفر SiC 12 اینچی ارائه میدهد. -
تراکم نقص کم برای بهبود عملکرد و قابلیت اطمینان دستگاه
چگالی بسیار کم میکروپایپ و چگالی کم دررفتگی پیچ به کاهش مکانیسمهای افت بازده فاجعهبار و پارامتری کمک میکند. -
یکنواختی الکتریکی عالی برای پایداری فرآیند
توزیع دقیق مقاومت، از بهبود سازگاری قطعه در ویفر به ویفر و درون ویفر پشتیبانی میکند. -
کیفیت کریستالی بالا که از اپیتاکسی و پردازش دستگاه پشتیبانی میکند
نتایج HRXRD و عدم وجود نشانههای مرز دانه با زاویه کم، کیفیت مطلوب مواد را برای رشد اپیتاکسیال و ساخت دستگاه نشان میدهد.
کاربردهای هدف
زیرلایه رسانای 4H-SiC با قطر 12 اینچ برای موارد زیر قابل استفاده است:
-
دستگاههای قدرت SiC:ماسفتها، دیودهای مانع شاتکی (SBD) و ساختارهای مرتبط
-
وسایل نقلیه الکتریکی:اینورترهای کششی اصلی، شارژرهای داخلی (OBC) و مبدلهای DC-DC
-
انرژی تجدیدپذیر و شبکه برق:اینورترهای فتوولتائیک، سیستمهای ذخیره انرژی و ماژولهای شبکه هوشمند
-
الکترونیک قدرت صنعتی:منابع تغذیه با راندمان بالا، درایوهای موتور و مبدلهای ولتاژ بالا
-
تقاضاهای نوظهور برای ویفرهای با مساحت بزرگ:بستهبندی پیشرفته و سایر سناریوهای تولید نیمههادی سازگار با ۱۲ اینچ
سوالات متداول – زیرلایه رسانای 4H-SiC با قطر 12 اینچ
سوال ۱: این محصول از چه نوع زیرلایه SiC است؟
A:
این محصول یکزیرلایه تک کریستالی 4H-SiC رسانا (نوع n+) 12 اینچی، با روش انتقال بخار فیزیکی (PVT) رشد داده شده و با استفاده از تکنیکهای استاندارد ویفرسازی نیمههادی پردازش شده است.
سوال ۲. چرا 4H-SiC به عنوان پلیتایپ انتخاب شده است؟
A:
4H-SiC مطلوبترین ترکیب از موارد زیر را ارائه میدهد:تحرک الکترونی بالا، شکاف باند وسیع، میدان شکست بالا و رسانایی حرارتیدر میان پلیتایپهای SiC که از نظر تجاری مرتبط هستند. این پلیتایپ غالب مورد استفاده برایدستگاههای SiC با ولتاژ و توان بالامانند ماسفتها و دیودهای شاتکی.
سوال ۳. مزایای تغییر از زیرلایههای SiC از ۸ اینچ به ۱۲ اینچ چیست؟
A:
یک ویفر SiC دوازده اینچی موارد زیر را فراهم میکند:
-
به طور قابل توجهیسطح قابل استفاده بزرگتر
-
خروجی بالاتر دای به ازای هر ویفر
-
نسبت تلفات لبه پایینتر
-
سازگاری بهبود یافته باخطوط تولید نیمه هادی پیشرفته ۱۲ اینچی
این عوامل مستقیماً در ... نقش دارندهزینه کمتر به ازای هر دستگاهو راندمان تولید بالاتر.
درباره ما
شرکت XKH در زمینه توسعه، تولید و فروش شیشههای نوری ویژه و مواد کریستالی جدید با فناوری پیشرفته تخصص دارد. محصولات ما در حوزه الکترونیک نوری، لوازم الکترونیکی مصرفی و نظامی کاربرد دارند. ما قطعات نوری یاقوت کبود، پوشش لنز تلفن همراه، سرامیک، LT، سیلیکون کاربید SIC، کوارتز و ویفرهای کریستالی نیمههادی ارائه میدهیم. با تخصص ماهرانه و تجهیزات پیشرفته، ما در پردازش محصولات غیر استاندارد سرآمد هستیم و قصد داریم به یک شرکت پیشرو در زمینه مواد نوری-الکترونیکی با فناوری پیشرفته تبدیل شویم.












