8 Zoll 200 mm Siliziumkarbid-SiC-Wafer Typ 4H-N, Produktionsqualität, 500 µm Dicke

Größe: 8 Zoll;

Durchmesser: 200 mm ± 0,2;

Dicke: 500 µm±25;

Oberflächenorientierung: 4 Richtung [11-20]±0,5°;

Kerbenausrichtung: [1-100]±1°;

Kerbtiefe: 1±0,25 mm;

Mikrorohr: <1 cm2;

Sechskantplatten: Keine zulässig;

Spezifischer Widerstand: 0,015~0,028Ω;

EPD: <8000 cm²;

TED:<6000cm2

BPD: <2000 cm²

TSD: <1000 cm²

SF: Fläche <1 %

TTV ≤ 15 µm;

Verzug ≤ 40 µm;

Bogen ≤ 25 µm;

Polybereiche: ≤5 %;

Kratzer: <5 und kumulative Länge < 1 Waferdurchmesser;

Absplitterungen/Einkerbungen: Keine zulässigen D>0,5 mm Breite und Tiefe;

Risse: Keine;

Flecken: Keine

Waferkante: Fase;

Oberflächenbeschaffenheit: Doppelseitige Politur, Si Face CMP;

Verpackung: Mehrwaferkassette oder Einzelwaferbehälter;

Die aktuellen Schwierigkeiten bei der Herstellung von 200mm 4H-SiC-Kristallen

1) Die Herstellung hochwertiger 200 mm 4H-SiC-Impfkristalle;

2) Kontrolle großer Temperaturfeldinhomogenitäten und Keimbildungsprozess;

3) Die Transporteffizienz und Entwicklung gasförmiger Komponenten in großen Kristallwachstumssystemen;

4) Kristallrisse und Defektvermehrung durch große thermische Spannungszunahme.

Um diese Herausforderungen zu meistern und qualitativ hochwertige 200-mm-SiC-Wafer zu erhalten, werden folgende Lösungen vorgeschlagen:

Bei der Herstellung eines 200-mm-Keimkristalls wurden ein geeignetes Temperatur-Fluid-Feld und eine Expansionsanordnung untersucht und entwickelt, um die Kristallqualität und die Expansionsgröße zu berücksichtigen. Ausgehend von einem 150-mm-SiC-Kristall wird eine Impfkristalliteration durchgeführt, um die SiC-Kristallgröße schrittweise zu erweitern, bis sie 200 mm erreicht. Durch mehrfaches Kristallwachstum und -verarbeitung wird die Kristallqualität im Kristallexpansionsbereich schrittweise optimiert und die Qualität der 200-mm-Keimkristalle verbessert.

Im Hinblick auf die Vorbereitung von 200-mm-leitfähigen Kristallen und Substraten wurden Temperatur- und Strömungsfelddesign für das Wachstum großer Kristalle optimiert, 200-mm-leitfähige SiC-Kristalle gewachsen und die Dotierungsgleichmäßigkeit kontrolliert. Nach der Grobbearbeitung und Formgebung des Kristalls entstand ein 8 Zoll großer, elektrisch leitfähiger 4H-SiC-Block mit Standarddurchmesser. Nach Schneiden, Schleifen, Polieren und der anschließenden Bearbeitung entstanden 200-mm-SiC-Wafer mit einer Dicke von ca. 525 µm.