Tấm wafer 4H-SiC 12 inch dùng cho kính chống phản xạ (AR).
Sơ đồ chi tiết
Tổng quan
CáiĐế dẫn điện 4H-SiC (cacbua silic) 12 inchlà một tấm bán dẫn có đường kính cực lớn, dải năng lượng rộng, được phát triển cho thế hệ tiếp theo.điện áp cao, công suất cao, tần số cao và nhiệt độ caoSản xuất thiết bị điện tử công suất. Tận dụng những ưu điểm vốn có của SiC—chẳng hạn nhưđiện trường tới hạn cao, vận tốc trôi electron bão hòa cao, dẫn nhiệt cao, Vàđộ ổn định hóa học tuyệt vời— Chất nền này được định vị là vật liệu nền tảng cho các nền tảng thiết bị điện tiên tiến và các ứng dụng wafer diện tích lớn mới nổi.
Để đáp ứng các yêu cầu chung của ngành vềgiảm chi phí và cải thiện năng suấtsự chuyển đổi từ dòng chínhSiC 6–8 inch to SiC 12 inchViệc sử dụng chất nền được công nhận rộng rãi là một lộ trình quan trọng. Tấm wafer 12 inch cung cấp diện tích sử dụng lớn hơn đáng kể so với các định dạng nhỏ hơn, cho phép sản lượng chip cao hơn trên mỗi wafer, cải thiện hiệu quả sử dụng wafer và giảm tỷ lệ mất mát ở rìa – nhờ đó hỗ trợ tối ưu hóa chi phí sản xuất tổng thể trên toàn chuỗi cung ứng.
Phương pháp nuôi cấy tinh thể và chế tạo tấm bán dẫn
Tấm nền dẫn điện 4H-SiC 12 inch này được sản xuất thông qua một chuỗi quy trình hoàn chỉnh bao gồm...Giãn nở hạt giống, nuôi cấy tinh thể đơn, cán mỏng, làm mỏng và đánh bóng., tuân theo các quy trình sản xuất bán dẫn tiêu chuẩn:
-
Sự phát triển của hạt giống nhờ quá trình vận chuyển hơi vật lý (PVT):
Một chiếc 12 inchTinh thể mầm 4H-SiCĐược tạo ra thông qua việc mở rộng đường kính bằng phương pháp PVT, cho phép phát triển tiếp theo các khối 4H-SiC dẫn điện đường kính 12 inch. -
Sự phát triển của tinh thể đơn 4H-SiC dẫn điện:
Dẫn điệnn⁺ 4H-SiCQuá trình nuôi cấy tinh thể đơn được thực hiện bằng cách đưa nitơ vào môi trường nuôi cấy để kiểm soát quá trình pha tạp chất cho điện tử. -
Sản xuất tấm bán dẫn (quy trình chế tạo bán dẫn tiêu chuẩn):
Sau quá trình tạo hình khối, các tấm wafer được sản xuất thông quacắt lát bằng laser, tiếp theo làlàm mỏng, đánh bóng (bao gồm cả hoàn thiện ở cấp độ CMP) và làm sạch.
Độ dày chất nền thu được là560 μm.
Phương pháp tích hợp này được thiết kế để hỗ trợ sự phát triển ổn định ở đường kính cực lớn đồng thời duy trì tính toàn vẹn tinh thể học và các đặc tính điện nhất quán.
Để đảm bảo đánh giá chất lượng toàn diện, chất nền được đặc trưng bằng cách sử dụng kết hợp các công cụ kiểm tra cấu trúc, quang học, điện và khuyết tật:
-
Quang phổ Raman (lập bản đồ khu vực):xác minh tính đồng nhất của kiểu đa hình trên toàn bộ tấm wafer
-
Kính hiển vi quang học hoàn toàn tự động (lập bản đồ wafer):phát hiện và đánh giá thống kê các đường ống siêu nhỏ
-
Đo điện trở suất không tiếp xúc (lập bản đồ wafer):Phân bố điện trở suất trên nhiều vị trí đo.
-
Nhiễu xạ tia X độ phân giải cao (HRXRD):Đánh giá chất lượng tinh thể thông qua phép đo đường cong dao động
-
Kiểm tra sai lệch cấu trúc (sau khi khắc chọn lọc):Đánh giá mật độ và hình thái của lệch mạng (đặc biệt chú trọng đến lệch mạng xoắn ốc)

Kết quả hoạt động chính (Tiêu biểu)
Kết quả phân tích đặc tính cho thấy chất nền 4H-SiC dẫn điện 12 inch thể hiện chất lượng vật liệu tốt trên các thông số quan trọng:
(1) Độ tinh khiết và tính đồng nhất của đa hình
-
Bản đồ vùng Raman cho thấyĐộ phủ polytype 4H-SiC 100%trên toàn bộ bề mặt chất nền.
-
Không phát hiện thấy sự hiện diện của các dạng đa hình khác (ví dụ: 6H hoặc 15R), cho thấy khả năng kiểm soát đa hình tuyệt vời ở quy mô 12 inch.
(2) Mật độ vi ống (MPD)
-
Việc lập bản đồ bằng kính hiển vi quy mô wafer cho thấy rằngMật độ vi ống < 0,01 cm⁻²Điều này phản ánh việc khắc phục hiệu quả loại lỗi gây hạn chế hoạt động của thiết bị này.
(3) Điện trở suất và tính đồng nhất
-
Phương pháp đo điện trở suất không tiếp xúc (đo tại 361 điểm) cho thấy:
-
Phạm vi điện trở suất:20,5–23,6 mΩ·cm
-
Điện trở suất trung bình:22,8 mΩ·cm
-
Tính không đồng nhất:< 2%
Những kết quả này cho thấy sự nhất quán tốt trong việc kết hợp chất pha tạp và tính đồng nhất điện tốt trên quy mô tấm wafer.
-
(4) Chất lượng tinh thể (HRXRD)
-
Các phép đo đường cong dao động HRXRD trên(004) phản chiếu, được chụp tạinăm điểmTheo hướng đường kính của tấm wafer, hãy hiển thị:
-
Các đỉnh đơn lẻ, gần như đối xứng mà không có hiện tượng đa đỉnh, cho thấy không có đặc điểm ranh giới hạt góc nhỏ.
-
Độ rộng toàn phần ở nửa chiều cao trung bình (FWHM):20,8 giây cung (″)Điều này cho thấy chất lượng tinh thể cao.
-
(5) Mật độ lệch vít (TSD)
-
Sau quá trình khắc chọn lọc và quét tự động,mật độ lệch vítđược đo ở2 cm⁻², thể hiện TSD thấp ở quy mô 12 inch.
Kết luận rút ra từ các kết quả trên:
Lớp nền thể hiệnĐộ tinh khiết đa hình 4H tuyệt vời, mật độ vi ống cực thấp, điện trở suất thấp ổn định và đồng nhất, chất lượng tinh thể mạnh và mật độ sai lệch xoắn ốc thấp., chứng minh tính phù hợp của nó trong sản xuất thiết bị tiên tiến.
Giá trị và lợi thế của sản phẩm
-
Cho phép chuyển đổi quy trình sản xuất SiC 12 inch.
Cung cấp nền tảng chất nền chất lượng cao, phù hợp với lộ trình phát triển của ngành hướng tới sản xuất tấm wafer SiC 12 inch. -
Mật độ lỗi thấp giúp cải thiện năng suất và độ tin cậy của thiết bị.
Mật độ vi ống cực thấp và mật độ lệch vít thấp giúp giảm thiểu các cơ chế mất năng suất đột ngột và thay đổi tham số. -
Độ đồng nhất điện tuyệt vời đảm bảo tính ổn định của quy trình.
Phân bố điện trở suất đồng đều giúp cải thiện tính nhất quán của thiết bị giữa các tấm wafer và trong cùng một tấm wafer. -
Chất lượng tinh thể cao hỗ trợ quá trình epitaxy và chế tạo thiết bị.
Kết quả HRXRD và sự vắng mặt của các dấu hiệu ranh giới hạt góc nhỏ cho thấy chất lượng vật liệu thuận lợi cho quá trình tăng trưởng epitaxy và chế tạo thiết bị.
Ứng dụng mục tiêu
Tấm nền dẫn điện 4H-SiC 12 inch có thể được ứng dụng trong:
-
Các thiết bị điện SiC:Các transistor MOSFET, điốt rào cản Schottky (SBD) và các cấu trúc liên quan.
-
Xe điện:bộ biến tần kéo chính, bộ sạc trên xe (OBC) và bộ chuyển đổi DC-DC
-
Năng lượng tái tạo và lưới điện:bộ biến tần quang điện, hệ thống lưu trữ năng lượng và mô-đun lưới điện thông minh
-
Điện tử công suất công nghiệp:nguồn điện hiệu suất cao, bộ điều khiển động cơ và bộ chuyển đổi điện áp cao
-
Nhu cầu mới nổi về tấm wafer diện tích lớn:đóng gói tiên tiến và các kịch bản sản xuất chất bán dẫn tương thích với màn hình 12 inch khác
Câu hỏi thường gặp – Đế dẫn điện 4H-SiC 12 inch
Câu 1. Sản phẩm này sử dụng loại chất nền SiC nào?
A:
Sản phẩm này là mộtChất nền đơn tinh thể 4H-SiC dẫn điện (loại n⁺) 12 inchĐược nuôi cấy bằng phương pháp vận chuyển hơi vật lý (PVT) và xử lý bằng các kỹ thuật tạo tấm bán dẫn tiêu chuẩn.
Câu 2. Tại sao 4H-SiC được chọn làm dạng thù hình?
A:
4H-SiC mang lại sự kết hợp tối ưu nhất củaĐộ linh động điện tử cao, dải năng lượng rộng, điện trường đánh thủng cao và khả năng dẫn nhiệt tốt.Trong số các dạng thù hình SiC có ý nghĩa thương mại, đây là dạng thù hình chiếm ưu thế được sử dụng cho...thiết bị SiC điện áp cao và công suất caoVí dụ như MOSFET và điốt Schottky.
Câu 3. Việc chuyển từ chất nền SiC 8 inch sang chất nền SiC 12 inch có những ưu điểm gì?
A:
Một tấm wafer SiC 12 inch cung cấp:
-
Đáng kểdiện tích bề mặt sử dụng lớn hơn
-
Số lượng chip bán dẫn trên mỗi tấm wafer cao hơn.
-
Tỷ lệ mất mát cạnh thấp hơn
-
Cải thiện khả năng tương thích vớidây chuyền sản xuất bán dẫn 12 inch tiên tiến
Những yếu tố này góp phần trực tiếp vàochi phí thấp hơn cho mỗi thiết bịvà hiệu quả sản xuất cao hơn.
Về chúng tôi
XKH chuyên phát triển, sản xuất và kinh doanh các loại kính quang học đặc biệt và vật liệu tinh thể mới với công nghệ cao. Sản phẩm của chúng tôi phục vụ cho ngành điện tử quang học, điện tử tiêu dùng và quân sự. Chúng tôi cung cấp các linh kiện quang học Sapphire, nắp ống kính điện thoại di động, gốm sứ, LT, Silicon Carbide (SIC), thạch anh và tấm bán dẫn tinh thể. Với chuyên môn cao và thiết bị hiện đại, chúng tôi vượt trội trong gia công các sản phẩm phi tiêu chuẩn, hướng tới mục tiêu trở thành doanh nghiệp công nghệ cao hàng đầu về vật liệu quang điện tử.












