Obleas de carburo de silicio SiC de 8 polgadas e 200 mm, tipo 4H-N, grao de produción de 500 µm de grosor

Tamaño: 8 polgadas;

Diámetro: 200 mm ± 0,2;

Grosor: 500 µm ± 25;

Orientación da superficie: 4 cara a [11-20]±0,5°;

Orientación da muesca: [1-100] ± 1°;

Profundidade da muesca: 1 ± 0,25 mm;

Microtubo: <1 cm2;

Placas hexagonais: Non se permiten;

Resistividade: 0,015~0,028 Ω;

EPD: <8000 cm2;

TED: <6000 cm2

BPD: <2000 cm2

TSD: <1000 cm2

SF: área <1%

TTV ≤ 15 µm;

Deformación ≤40um;

Arco ≤25um;

Áreas polivinílicas: ≤5%;

Rasgado: <5 e lonxitude acumulada <1 diámetro da oblea;

Lasca/rebaixas: ningunha permite unha anchura e unha profundidade de D>0,5 mm;

Fendas: Ningunha;

Mancha: Ningunha

Bordo da oblea: biselado;

Acabado superficial: Pulido de dobre cara, CMP de cara Si;

Embalaxe: Casete multi-oblea ou recipiente individual para oblea;

As dificultades actuais na preparación de cristais de 4H-SiC de 200 mm

1) A preparación de cristais semente de 4H-SiC de 200 mm de alta calidade;

2) Control da non uniformidade do campo de temperatura e do proceso de nucleación de gran tamaño;

3) A eficiencia do transporte e a evolución dos compoñentes gasosos en sistemas de crecemento de cristais de gran tamaño;

4) Rachaduras cristalinas e proliferación de defectos causadas por un aumento da tensión térmica de gran tamaño.

Para superar estes desafíos e obter obleas de SiC de 200 mm de alta calidade, propóñense as seguintes solucións:

En termos da preparación do cristal semente de 200 mm, estudáronse e deseñáronse un campo de fluxo de temperatura axeitado e unha montaxe en expansión tendo en conta a calidade do cristal e o tamaño de expansión; comezando cun cristal se:d de SiC de 150 mm, levar a cabo a iteración do cristal semente para expandir gradualmente o cristal de SiC ata alcanzar os 200 mm; mediante o crecemento e procesamento múltiples do cristal, optimizar gradualmente a calidade do cristal na área de expansión do cristal e mellorar a calidade dos cristais semente de 200 mm.

En canto á preparación do substrato e do cristal condutor de 200 mm, a investigación optimizou o deseño do campo de temperatura e do campo de fluxo para o crecemento de cristais de gran tamaño, a condución do crecemento de cristais condutores de SiC de 200 mm e o control da uniformidade do dopado. Tras o procesamento aproximado e a conformación do cristal, obtívose un lingote de 4H-SiC condutor electricamente de 8 polgadas cun diámetro estándar. Tras o corte, a moenda, o pulido e o procesamento, obtívose obleas de SiC de 200 mm cun grosor duns 525 µm.