12インチ(300 mm)炭化ケイ素(SiC)基板は、先進的なパワーエレクトロニクスおよび高周波デバイス製造向けに設計された、大口径の広バンドギャップ半導体材料です。従来の6インチおよび8インチSiCウェーハと比較して、12インチフォーマットは使用可能なウェーハ面積を大幅に増加させ、ウェーハあたりのデバイス出力の向上、製造効率の向上、およびダイあたりのコスト削減を可能にします。
この仕様は、次の3つの基板グレードを対象としています。
4H SiC N型プロダクショングレード
4H SiC N型ダミーグレード
4H SiC 半絶縁(SI)プロダクショングレード
これらのグレードは、機器の校正やプロセス開発から、高信頼性デバイスの製造まで、幅広い用途をサポートします。
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4H-N炭化ケイ素は、窒素ドープされた六方晶構造の広バンドギャップ半導体材料で、約3.26 eVのバンドギャップを持っています。特徴は次のとおりです。
高い絶縁破壊電界強度
高い熱伝導率
安定した電気伝導率
高温および高電圧下での優れた性能
N型4H-N SiC基板は、SiC MOSFETやショットキーダイオードなどの垂直型パワーデバイスに広く使用されています。
半絶縁4H SiC基板は、非常に高い抵抗率と優れた電気的絶縁性を示します。主に、低寄生伝導と高い信号完全性が要求されるRF、マイクロ波、および高周波電子アプリケーションで使用されます。
12インチSiC基板は、物理的気相輸送(PVT)法を使用して成長させます。高純度のSiC原料は、高温および制御された真空条件下で昇華し、精密に配向されたシード結晶上で再結晶化します。熱場と成長環境を注意深く制御することにより、均一な結晶品質と低欠陥密度が300 mmウェーハ全体で達成されます。
結晶成長後、ウェーハは精密なスライス、厚さ制御、エッジ処理、および表面仕上げを行います。グレードと用途に応じて、Si面は、半導体製造の平坦度、粗さ、および形状の要件を満たすために、化学的機械研磨(CMP)または研削によって処理されます。
| 項目 | N型プロダクショングレード | N型ダミーグレード | SI型プロダクショングレード |
|---|---|---|---|
| ポリタイプ | 4H | 4H | 4H |
| ドーピングタイプ | N型 | N型 | 半絶縁 |
| 直径 | 300 ± 0.5 mm | 300 ± 0.5 mm | 300 ± 0.5 mm |
| 厚さ | グリーン:600 ± 100 μm / 透明:700 ± 100 μm | グリーン:600 ± 100 μm / 透明:700 ± 100 μm | グリーン:600 ± 100 μm / 透明:700 ± 100 μm |
| 表面方位 | 4° toward <11-20> ± 0.5° | 4° toward <11-20> ± 0.5° | 4° toward <11-20> ± 0.5° |
| 主平面 | ノッチ / フルラウンド | ノッチ / フルラウンド | ノッチ / フルラウンド |
| ノッチ深さ | 1 – 1.5 mm | 1 – 1.5 mm | 1 – 1.5 mm |
| 全厚さ変動(TTV) | ≤ 10 μm | N/A | ≤ 10 μm |
| マイクロパイプ密度(MPD) | ≤ 5 ea/cm² | N/A | ≤ 5 ea/cm² |
| 抵抗率 | 中心8インチエリアゾーン内で測定 | 中心8インチエリアゾーン内で測定 | 中心8インチエリアゾーン内で測定 |
| Si面処理 | CMP研磨 | 研削 | CMP研磨 |
| エッジ処理 | 面取り | 面取りなし | 面取り |
| エッジチップ | 許容深さ < 0.5 mm | 許容深さ < 1.0 mm | 許容深さ < 0.5 mm |
| レーザーマーキング | C面マーキング / お客様の要求 | C面マーキング / お客様の要求 | C面マーキング / お客様の要求 |
| ポリタイプ検査(偏光) | ポリタイプなし(エッジ除外3 mm) | ポリタイプエリア < 5%(エッジ除外3 mm) | ポリタイプなし(エッジ除外3 mm) |
| クラック検査(高強度光) | クラックなし(エッジ除外3 mm) | クラックなし(エッジ除外3 mm) | クラックなし(エッジ除外3 mm) |
すべてのウェーハは、業界標準の計測および光学検査方法を使用して検査されます。これには、表面形状測定、電気的特性評価、ポリタイプ評価のための偏光検査、およびクラック検出のための高強度光検査が含まれます。一貫したデバイス処理性能を確保するために、定義されたエッジ除外ゾーンが適用されます。
パワーエレクトロニクス:
SiC MOSFET、ショットキーダイオード、パワーモジュール、インバーター、コンバーター
電気自動車および新エネルギーシステム:
トラクションインバーター、車載充電器(OBC)、DC-DCコンバーター、急速充電インフラ
RFおよび高周波デバイス:
5G基地局、レーダーシステム、衛星通信
産業およびインフラ設備:
高電圧送電網、産業オートメーション、モータードライブ
航空宇宙および防衛:
高温電子機器および極限環境アプリケーション
Q1:N型ダミーグレードウェーハの目的は何ですか?
A:ダミーグレードウェーハは、機器のセットアップ、ツールの校正、およびプロセスの検証に使用され、プロセス開発中のコスト削減に役立ちます。
Q2:12インチSiC基板が有利なのはなぜですか?
A:12インチフォーマットは、ウェーハ面積とウェーハあたりのチップ出力を増加させ、製造効率を向上させ、デバイスあたりのコストを削減します。
Q3:仕様をカスタマイズできますか?
A:はい。厚さ、表面処理、マーキング方法、および検査基準は、要求に応じてカスタマイズできます。
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