I cristalli singoli di carburo di silicio (SiC) sono in prima linea nella filiera del carburo di silicio e sono la base e la chiave per lo sviluppo dell'industria dei chip di fascia alta. Maggiore è la dimensione del substrato SiC, maggiore è il numero di chip che possono essere prodotti su ogni singolo substrato e minore è lo scarto di bordo, quindi minore è il costo unitario del chip. Il substrato SiC da 8 pollici avrà un significativo vantaggio di riduzione dei costi rispetto al substrato SiC da 6 pollici. Wafer da 200 mm in vendita di 4H-SiC daPAM-XIAMEN, uno dei principali fornitori di wafer per semiconduttori, vengono forniti con i seguenti parametri specifici:
1. Specifiche dei wafer SiC da 200 mm
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Substrato SiC di tipo N da 8 pollici |
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| Voce | Un voto | Grado B | Grado C |
| Diametro | 200 ± 0,2 mm | ||
| Spessore | 500±25μm | ||
| Polytype | 4H | ||
| Orientamento della superficie | 4° verso <11-20>±0.5º | ||
| drogante | n tipo Azoto | ||
| Orientamento della tacca | [1-100]±5° | ||
| Profondità della tacca | 1 ~ 1,5 mm | ||
| resistività | 0,015~0,025 ohm·cm | 0,01~0,03 ohm·cm | NA |
| LTV | ≤5μm(10mm*10mm) | ≤10μm(10mm*10mm) | ≤15μm(10mm*10mm) |
| TTV | ≤10μm | ≤15μm | ≤20μm |
| ARCO | -25μm~25μm | -45μm~45μm | -65μm~65μm |
| Ordito | ≤35μm | ≤50μm | ≤70μm |
| Densità Micropipe | ≤2ea/cm2 | ≤10ea/cm2 | ≤50ea/cm2 |
| Contenuto di metallo | ≤1E11 atomi/cm2 | ≤1E11 atomi/cm2 | NA |
| TSD | ≤500ea/cm2 | ≤1000ea/cm2 | NA |
| BPD | ≤2000ea/cm2 | ≤5000ea/cm2 | NA |
| TED | ≤7000ea/cm2 | ≤10000ea/cm2 | NA |
| Rugosità superficiale (faccia Si) | Ra≤0.2nm | Ra≤0.2nm | Ra≤0.2nm |
| Superficie frontale finita | Si-face CMP | ||
| particella | ≤100 (dimensione≥0.3μm) | NA | NA |
| graffi | ≤5,Lunghezza totale≤Diametro | NA | NA |
| Bordo trucioli/rientranze/crepe/macchie/ contaminazione |
Nessuno | Nessuno | NA |
| Aree Politipo | Nessuno | ≤20% (area cumulativa) | ≤30% (area cumulativa) |
| Marcatura frontale | Nessuno | ||
| Superficie posteriore finita | Faccia a C lucidata | ||
| graffi | NA | NA | NA |
| Difetti posteriori scheggiature / rientranze | Nessuno | Nessuno | NA |
| Rugosità posteriore | Ra≤5nm | Ra≤5nm | Ra≤5nm |
| Marcatura posteriore | Tacca (il lato destro) | ||
| Bordo | Smussare | Smussare | Smussare |
| Imballaggio | Epi-ready con confezionamento sottovuoto; Confezione multi-wafer o Single wafer cassette | ||
Note: "NA" significa nessuna richiesta. Gli elementi non menzionati possono riferirsi a SEMI-STD.
2. What Are the Difficulties and Corresponding Solutions for 200mm Silicon Carbide Wafer Preparation?
Le attuali difficoltà nella preparazione di cristalli 4H-SiC da 200 mm riguardano principalmente:
1) La preparazione di cristalli di seme 4H-SiC da 200 mm di alta qualità;
2) Non uniformità del campo di temperatura di grandi dimensioni e controllo del processo di nucleazione;
3) L'efficienza di trasporto e l'evoluzione di componenti gassosi in sistemi di crescita cristallina di grandi dimensioni;
4) Incrinatura del cristallo e proliferazione dei difetti causata da un aumento dello stress termico di grandi dimensioni.
Per superare queste sfide e ottenere wafer SiC da 200 mm di alta qualità, vengono proposte soluzioni:
In termini di preparazione del seme di 200 mm, campo di temperatura appropriato, campo di flusso e assemblaggio in espansione sono stati studiati e progettati per tenere conto della qualità del cristallo e delle dimensioni in espansione; Partendo da un seme di cristallo SiC da 150 mm, eseguire l'iterazione del seme di cristallo per espandere gradualmente la dimensione del cristallo SiC fino a raggiungere i 200 mm; Attraverso la crescita e l'elaborazione di cristalli multipli, ottimizzare gradualmente la qualità del cristallo nell'area di espansione del cristallo e migliorare la qualità dei cristalli di semi da 200 mm.
In termini di cristallo conduttivo da 200 mm e preparazione del substrato, la ricerca ha ottimizzato il campo di temperatura e il design del campo di flusso per la crescita di cristalli di grandi dimensioni, conduce una crescita di cristalli SiC conduttivi di 200 mm e controlla l'uniformità del drogaggio. Dopo la lavorazione grossolana e la sagomatura del cristallo, è stato ottenuto un lingotto 4H-SiC elettricamente conduttivo da 8 pollici con un diametro standard. Dopo il taglio, la molatura, la lucidatura, la lavorazione per ottenere wafer SiC da 200mm con uno spessore di 525um circa.
Per ulteriori informazioni, si prega di contattarci e-mail avictorchan@powerwaywafer.com e powerwaymaterial@gmail.com.