Siliziumkarbid Dow Corning bietet SiC-Wafer in unterschiedlichen Qualitätsstufen

In drei Kristallqualitäten mit neuen Sortiertoleranzen bietet Dow Corning künftig seine 100-mm-SiC-Wafer an. Mit »Prime Standard«, »Prime Select« und »Premier Ultra« soll die Auswahl und Leistung der nächsten Generation von Leistungshalbleitern größer sowie deren Kosten geringer werden.

Gitterfehler, die Leistungshalbleiter aus Siliziumkarbid (SiC) unbrauchbar machen, sind vor allem Micropipe- (Micropipe Dislocations, MPD), Schrauben- (Threading Screw Dislocations, TSD) und Basisebenen-Versetzungen (BPD). Diese berücksichtigt das Unternehmen bei den neuen »Prime Grade«-Qualitätsstufen. Dabei bleiben sie kompatibel zu bestehenden und in der Entwicklung befindlichen Herstellungsprozessen und sind für die Entwicklung und die Bemusterung erhältlich.

Jede der Prime-Grade-Stufen bietet andere Toleranzen im Hinblick auf Defektdichte und andere kritische Performance-Eigenschaften, damit die Kunden die Waferqualität und den Preis nach den jeweiligen Anforderungen ihrer Bauteile genau austarieren können. Während viele Hersteller von SiC-Substraten lediglich niedrige MDP-Defektdichten versprechen, berücksichtigt Dow Corning auch andere Mängel wie TSD und BPD. Solche Defekte reduzieren die Bauteil-Ausbeuten und verhindern die kostengünstige Herstellung großflächiger Power-Halbleiter der nächsten Generation mit höherem Strom.

Das Prime-Grade-Portfolio umfasst:

  • Prime Standard: SiC-Wafer, die eine MPD von 0,5 cm-2 oder weniger garantieren, bieten eine attraktive Option für ausgeglichene Performance und Kosten für die Entwicklung einfacher SiC-Leistungshalbleiter (z.B. Schottky- oder Junction-Barrier-Schottky-Dioden) mit geringen bis mittleren Nennströmen.
  • Prime Select: SiC-Wafer, die strengere Toleranzen für die MPD (≤ 0,2 cm-2) und BPD (≤ 800 cm-2) bieten, sodass sie sich für anspruchsvollere Bauteile wie SiC-PIN-Dioden oder -Schalter eignen.
  • Prime Ultra: SiC-Wafer, die eine extrem niedrige MPD (≤ 0,1 cm-2), BPD (≤ 500 cm -2) und TSD (≤ 300 cm-2) und ein gleichmäßigere Widerstandsverteilung auf dem Wafer als die anderen Qualitätsstufen bieten. Damit sie eignen sich für die Fertigung modernster SiC-Leistungsbauteile, beispielsweise Schaltelemente wie MOSFETs, JFETs, IGBTs und Bipolar-Transistoren sowie PIN-Dioden für Spannungen bis 3,3 kV und hohe Nennströme.