에피 성장용 탄화규소 웨이퍼 를 구매할 때 웨이퍼 직경, 폴리타입 및 도핑 유형만 지정하는 것으로는 충분하지 않습니다. 웨이퍼의 오프축 각도(미스컷 각도라고도 함)는 스텝 흐름 성장, 폴리타입 안정성, 표면 형태, 결함 전파 및 최종 장치 수율에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다.
4H-SiC 웨이퍼의 경우 일반적으로 논의되는 세 가지 방향은 다음과 같습니다.
이 각도들은 상호 교환할 수 없습니다. 0° 웨이퍼가 자동으로 더 정확한 것은 아니며, 8° 웨이퍼가 에피 성장에 자동으로 더 나은 것도 아닙니다. 각 각도는 다른 표면 스텝 구조를 생성하며 에피 성장 공정 및 장치 응용 분야에 맞춰야 합니다.
이 가이드에서는 0°, 4° 및 8° SiC 웨이퍼 미스컷 각도가 에피 성장에 미치는 영향을 설명하고 올바른 기판을 선택하기 위한 RFQ 체크리스트를 제공합니다.
SiC 결정에는 정의된 결정학적 평면과 방향이 있습니다. 표준 C면 4H-SiC 웨이퍼의 경우 명목상 표면은 결정의 c축에 수직이며 (0001) 평면으로 표시됩니다.
온축 웨이퍼는 이 기저 평면에 거의 평행하게 절단됩니다.
오프축 웨이퍼는 의도적으로 정확한 기저 평면에서 작은 각도로 벗어나 절단되며, 일반적으로 다음과 같은 지정된 결정학적 방향을 향합니다.
4° 방향 ⟨11-20⟩
의도적인 기울기는 원자 테라스와 그 사이의 스텝으로 구성된 표면을 생성합니다. 이 스텝은 에피 성장 중에 도착하는 원자에 대한 선호하는 위치를 제공합니다.
따라서 오프축 사양에는 두 가지 별도 항목이 포함됩니다.
단순히 “4° 오프축”이라고 명시된 사양은 결정학적 방향과 각도 허용 오차가 포함되지 않으면 불완전합니다.
탄화규소는 폴리타입이라고 하는 여러 결정 구조로 존재합니다. 일반적인 예로는 3C-SiC, 4H-SiC 및 6H-SiC가 있습니다.
동종 에피 성장 중 목표는 일반적으로 기판의 폴리타입을 재현하는 것입니다. 예를 들어, 4H-SiC 기판은 4H-SiC 에피층을 생성해야 합니다.
오프축 표면의 원자 스텝은 도착하는 실리콘 및 탄소 종이 하부 결정의 적층 순서를 따르도록 돕습니다. 이 메커니즘을 스텝 제어 에피 성장 또는 스텝 흐름 성장이라고 합니다.
발표된 연구에 따르면 4H-SiC 에피 성장은 스텝 흐름 성장 개선 및 폴리타입 안정성 유지를 위해 일반적으로 4° 오프축 기판을 사용합니다. 3C 포함 형성 재료 연구
일반적인 관계는 다음과 같습니다.
그러나 스텝 밀도를 증가시키는 것은 스텝 뭉침, 표면 거칠기, 결함 거동 및 재료 활용도도 변화시킵니다.
명목상 온축 SiC 웨이퍼는 정확한 (0001) 기저 평면에 가까운 표면을 가집니다. 테라스가 더 넓고 자연 스텝 밀도가 4° 또는 8° 웨이퍼보다 낮습니다.
“온축”이 항상 정확히 0.000°를 의미하는 것은 아닙니다. 실제 웨이퍼는 결정 곡률, 절단 정확도, 웨이퍼 휨 및 연마로 인해 여전히 작은 잔류 오차가 있을 수 있습니다.
따라서 RFQ에는 다음과 같은 각도 허용 오차가 명시되어야 합니다.
온축 (0001) ±0.5°
까다로운 연구의 경우 더 엄격한 허용 오차 또는 전체 웨이퍼 방향 맵이 필요할 수 있습니다.
잠재적 장점은 다음과 같습니다.
표면 스텝이 적으면 원자가 선호하는 스텝 가장자리 통합 위치가 적습니다. 공정이 신중하게 제어되지 않으면 2차원 핵 생성이 더 가능해질 수 있습니다.
4H-SiC 동종 에피 성장의 경우 이는 다음과 같은 결과를 초래할 수 있습니다.
명목상 온축 Si면 4H-SiC에 대한 연구에 따르면 고품질 동종 에피 성장이 가능하지만, 3C-SiC 포함 제어는 여전히 중요한 공정 과제입니다. 온축 4H-SiC 에피 성장 연구
현대적인 반응기 설계, 인시튜 에칭, 온도 제어, 전구체 램핑 및 C/Si 비율 최적화를 통해 온축 성장을 개선할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 4° 웨이퍼에 대해 개발된 에피 레시피는 공정 개발 없이 0° 웨이퍼로 단순히 이전할 수 없습니다.
온축 4H-SiC 웨이퍼는 다음과 같은 경우 선택될 수 있습니다.
GaN-on-SiC에 대한 올바른 각도는 AlN 핵 생성, 극성 및 반응기 조건이 선호하는 미스컷을 변경할 수 있으므로 GaN 에피 공급업체와 확인해야 합니다.
4° 오프축 4H-SiC 웨이퍼는 스텝 밀도, 에피 성장 공정 안정성 및 기판 제조 비용 간의 실용적인 균형을 제공합니다.
표면에는 스텝 흐름 성장을 지원하기에 충분한 스텝이 있지만, 더 큰 8° 절단과 관련된 재료 활용의 단점 일부를 피할 수 있습니다.
전도성 4H-SiC 전력 장치 기판의 일반적인 사양은 다음과 같습니다.
4° 방향 ⟨11-20⟩ ±0.5°
정확한 방향과 허용 오차는 모든 공정에 대해 확인해야 합니다.
적절하게 준비된 4° 기판은 다음과 같은 이점을 제공할 수 있습니다.
연구에 따르면 온도, 표면 화학, C/Si 비율 및 성장 전 에칭이 최적화되었을 때 4° 오프축 기판에서 제어된 형태를 가진 고성장률의 두꺼운 4H-SiC 에피층이 시연되었습니다.
4° 오프축 각도가 에피 결함을 제거하지는 않습니다. 가능한 문제는 다음과 같습니다.
최종 결함 밀도는 기판과 성장 공정 모두에 따라 달라집니다. 표면 준비, 수소 에칭, 성장 속도, 압력, 온도 및 전구체 비율은 모두 결과에 영향을 미칩니다.
4° 오프축 4H-N SiC 웨이퍼는 일반적으로 다음과 같은 경우 고려됩니다.
대부분의 표준 전도성 4H-SiC 전력 장치 프로젝트의 경우, 4°는 구매자가 평가해야 할 첫 번째 방향입니다.
8° 오프축 웨이퍼는 4° 웨이퍼의 명목상 경사각이 약 두 배입니다. 따라서 더 높은 표면 스텝 밀도와 더 좁은 테라스를 제공합니다.
역사적으로 8° 오프축 기판은 강력한 스텝 흐름 조건과 안정적인 폴리타입 복제를 제공하기 위해 널리 사용되었습니다.
잠재적 장점은 다음과 같습니다.
더 큰 오프축 각도는 상업적 및 공정상의 단점을 초래할 수 있습니다.
더 큰 절단 각도는 주어진 결정 잉곳에서 더 적은 수의 웨이퍼를 얻을 수 있음을 의미합니다. 이 단점은 웨이퍼 직경이 증가함에 따라 더 중요해집니다.
오프축 접근 방식을 비교하는 연구에서는 효과적인 스텝 흐름 성장을 유지하면서 8° 기판에 대한 비용 절감 대안으로 4° 기판을 확인했습니다.
8° 오프축 SiC 웨이퍼는 다음과 같은 경우 적합할 수 있습니다.
구매자는 에피 성장 공정을 먼저 인증하지 않고 단순히 기판 비용을 줄이기 위해 8°에서 4°로 전환해서는 안 됩니다.
| 항목 | 0° 온축 | 4° 오프축 | 8° 오프축 |
|---|---|---|---|
| 표면 스텝 밀도 | 낮음 | 중간 | 높음 |
| 테라스 폭 | 넓음 | 중간 | 좁음 |
| 스텝 흐름 안정성 | 공정 종속적 | 표준 공정에서 강력함 | 호환 가능한 공정에서 매우 강력함 |
| 4H 폴리타입 제어 | 더 어려움 | 일반적으로 안정적 | 일반적으로 안정적 |
| 3C 포함 위험 | 공정 최적화 없이는 더 높음 | 낮음 | 낮음 |
| 스텝 뭉침 민감도 | 공정 종속적 | 보통 | 잠재적으로 더 높음 |
| 잉곳 재료 활용 | 가장 높음 | 좋음 | 낮음 |
| 상대적 기판 비용 | 일반적으로 유리함 | 균형 잡힘 | 잠재적으로 더 높음 |
| 표준 전력 장치 사용 | 제한적 또는 특수 | 일반적 | 기존 또는 특수 |
| 반절연 RF 사용 | 일반적인 옵션 | 선택된 공정에 대해 사용 가능 | 맞춤형 |
| 공정 이식성 | 전용 레시피 필요 | 광범위한 호환성 | 호환 가능한 8° 레시피 필요 |
이 표는 일반적인 선택 지침을 제공합니다. 실제 성능은 폴리타입, 면 극성, 성장 방법, 웨이퍼 크기 및 에피 레시피에 따라 달라집니다.
원치 않는 3C-SiC 포함은 전기적으로 결함이 있는 영역을 생성하고 사용 가능한 다이 면적을 줄일 수 있습니다.
온축 성장은 폴리타입 핵 생성에 특히 민감한 반면, 4° 및 8° 표면은 4H 적층 순서를 유지하기 위한 더 많은 스텝을 제공합니다.
매끄러운 에피 표면은 포토 리소그래피, 게이트 산화물 형성 및 장치 균일성에 필수적입니다.
잘못 일치된 오프컷과 성장 조건은 다음과 같은 결과를 초래할 수 있습니다.
기저면 전위는 스태킹 결함 확장 및 순방향 전압 저하에 기여할 수 있으므로 양극 SiC 장치에 중요합니다.
오프축 성장은 기판의 BPD를 에피층으로 복제할 수 있습니다. 현대 공정은 BPD를 덜 해로운 나사선 전위로 변환하거나 전파를 방지하려고 시도합니다.
스텝 밀도는 성장 중에 질소 및 기타 도펀트가 통합되는 방식에 영향을 미칩니다. 따라서 오프축 각도를 변경하면 목표 도핑을 유지하기 위해 가스 흐름, 온도 및 C/Si 비율을 조정해야 할 수 있습니다.
실제 오프 각도는 결정면 곡률 및 웨이퍼 형상으로 인해 중심에서 가장자리까지 다를 수 있습니다. 이는 웨이퍼 전체에서 국부적인 스텝 구조 변화를 유발할 수 있습니다.
더 큰 웨이퍼 또는 까다로운 생산의 경우 구매자는 다음과 같이 요청할 수 있습니다.
더 큰 오프축 각도는 특정 에피 조건을 개선할 수 있지만 잉곳에서 절단할 수 있는 기판 수를 줄일 수 있습니다.
최저 결함 에피 결과가 반드시 최저 총 장치 비용을 생성하는 것은 아닙니다. 구매자는 다음을 고려해야 합니다.
오프축 각도는 웨이퍼 극성과 별도로 평가해서는 안 됩니다.
SiC 웨이퍼는 다음과 같이 처리될 수 있습니다.
대부분의 상업용 4H-SiC 전력 장치 에피 성장은 Si면을 사용합니다. C면 재료는 특수 에피 성장, 연구, 그래핀 형성 또는 다른 표면 화학이 필요한 공정에 사용될 수 있습니다.
Si면 및 C면 표면은 다음과 같은 경우 다르게 작동할 수 있습니다.
따라서 RFQ에는 면과 오프축 사양이 모두 명시되어야 합니다.
권장 시작점:
권장 시작점:
권장 시작점:
권장 시작점:
| 매개변수 | 제공할 정보 |
| 응용 분야 | 전력 MOSFET, SBD, GaN RF, 연구 또는 광학 |
| 제품 | 베어 기판 또는 에피 웨이퍼 |
| 폴리타입 | 4H-SiC, 6H-SiC 또는 기타 |
| 전도성 | N형, P형 또는 반절연 |
| 직경 | 2, 3, 4, 6, 8인치 또는 맞춤형 |
| 결정면 | C면, A면 또는 기타 |
| 웨이퍼 면 | Si면 또는 C면 |
| 오프축 각도 | 0°, 4°, 8° 또는 맞춤형 |
| 오프축 방향 | 예: ⟨11-20⟩ 방향 |
| 각도 허용 오차 | 예: ±0.5° |
| 두께 | 명목상 두께 및 허용 오차 |
| 비저항 | 범위 또는 최소값 |
| 표면 | SSP, DSP, CMP 또는 에피 준비 |
| 표면 거칠기 | 최대 Ra |
| TTV | 최대값 |
| 휨 및 왜곡 | 최대 허용 값 |
| 결함 한계 | MPD, TSD, TED 및 BPD |
| 표면 결함 | 긁힘, 구멍, 입자 및 가장자리 칩 |
| 가장자리 제외 | 검사된 사용 가능한 면적 |
| 방향 보고서 | 중심 측정 또는 전체 웨이퍼 맵 |
| 수량 | 샘플, 인증 또는 생산량 |
응용 분야: SiC MOSFET 에피 성장
재료: 4H-SiC
전도성: N형
직경: 150 mm
방향: 4° 오프축 방향 ⟨11-20⟩
각도 허용 오차: ±0.5°
표면: Si면 CMP, 에피 준비
뒷면: C면 광택 연마
두께: 장치 팹 처리 요구 사항에 따름
비저항: 정의된 생산 범위
TTV: 구매자 정의 최대값
휨/왜곡: 구매자 정의 최대값
표면 거칠기: 합의된 CMP 한계 미만의 Ra
결함: MPD, BPD, TSD 및 가장자리 결함 한계 필요
검사: X선 방향, 표면 스캔 및 기하학 보고서
수량: 인증용 웨이퍼 5개, 이후 생산 주문
아니요. 4° 오프축 각도는 전도성 4H-SiC 전력 장치 에피 성장에 널리 사용되지만, 반절연 RF 기판, 기존 공정 및 특수 연구에는 0°, 8° 또는 다른 각도가 필요할 수 있습니다.
예, 하지만 온축 동종 에피 성장은 일반적으로 폴리타입 핵 생성, 3C-SiC 포함 및 표면 형태를 제어하기 위한 전용 성장 공정이 필요합니다.
4° 오프컷은 안정적인 에피 성장을 위한 충분한 스텝 밀도를 제공하는 동시에 잉곳 활용도를 개선하고 더 큰 8° 절단에 비해 재료 비용을 절감합니다.
예. 동일한 4° 각도를 가지지만 오프컷 방향이 다른 두 웨이퍼는 다른 스텝 구조와 에피 성장을 보일 수 있습니다. 항상 각도와 방향을 모두 지정하십시오.
반절연 4H-SiC는 RF 및 GaN-on-SiC 응용 분야에 대해 온축으로 자주 공급됩니다. 그러나 맞춤형 에피 성장 공정의 경우 4° 및 8° 옵션을 사용할 수 있습니다.
인증 없이는 불가능합니다. 에피 레시피는 온도, 성장 속도, 압력, 사전 에칭 및 전구체 비율을 변경해야 할 수 있습니다.
SiC 웨이퍼 오프축 각도는 단순한 치수 허용 오차라기보다는 기능적인 에피 성장 매개변수입니다.
0° 웨이퍼는 높은 재료 활용도를 제공하며 반절연 RF 기판 또는 특수 동종 에피 성장에 적합할 수 있지만, 폴리타입 핵 생성에 대한 신중한 제어가 필요합니다.
4° 오프축 웨이퍼는 스텝 흐름 안정성, 비용 및 생산 호환성 간의 강력한 균형을 제공하여 전도성 4H-SiC 전력 장치에 일반적인 선택이 됩니다.
8° 오프축 웨이퍼는 높은 스텝 밀도를 제공하며 인증된 기존 공정 및 특수 에피 성장 성장에 여전히 가치가 있지만, 재료 비용 및 스텝 뭉침 민감도를 증가시킬 수 있습니다.
견적 요청 전에 구매자는 다음을 확인해야 합니다.
최고의 SiC 웨이퍼는 가장 크거나 가장 작은 미스컷 각도를 가진 웨이퍼가 아닙니다. 의도된 에피 성장 공정과 방향, 표면 및 결함 사양이 일치하는 웨이퍼입니다.
태그: SiC 웨이퍼 오프축 각도, 4도 SiC 웨이퍼, 8도 SiC 기판, 온축 SiC 웨이퍼, SiC 웨이퍼 미스컷, 4H-SiC 에피 성장, SiC 기판 방향, SiC 웨이퍼 공급업체
에피 성장용 탄화규소 웨이퍼 를 구매할 때 웨이퍼 직경, 폴리타입 및 도핑 유형만 지정하는 것으로는 충분하지 않습니다. 웨이퍼의 오프축 각도(미스컷 각도라고도 함)는 스텝 흐름 성장, 폴리타입 안정성, 표면 형태, 결함 전파 및 최종 장치 수율에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다.
4H-SiC 웨이퍼의 경우 일반적으로 논의되는 세 가지 방향은 다음과 같습니다.
이 각도들은 상호 교환할 수 없습니다. 0° 웨이퍼가 자동으로 더 정확한 것은 아니며, 8° 웨이퍼가 에피 성장에 자동으로 더 나은 것도 아닙니다. 각 각도는 다른 표면 스텝 구조를 생성하며 에피 성장 공정 및 장치 응용 분야에 맞춰야 합니다.
이 가이드에서는 0°, 4° 및 8° SiC 웨이퍼 미스컷 각도가 에피 성장에 미치는 영향을 설명하고 올바른 기판을 선택하기 위한 RFQ 체크리스트를 제공합니다.
SiC 결정에는 정의된 결정학적 평면과 방향이 있습니다. 표준 C면 4H-SiC 웨이퍼의 경우 명목상 표면은 결정의 c축에 수직이며 (0001) 평면으로 표시됩니다.
온축 웨이퍼는 이 기저 평면에 거의 평행하게 절단됩니다.
오프축 웨이퍼는 의도적으로 정확한 기저 평면에서 작은 각도로 벗어나 절단되며, 일반적으로 다음과 같은 지정된 결정학적 방향을 향합니다.
4° 방향 ⟨11-20⟩
의도적인 기울기는 원자 테라스와 그 사이의 스텝으로 구성된 표면을 생성합니다. 이 스텝은 에피 성장 중에 도착하는 원자에 대한 선호하는 위치를 제공합니다.
따라서 오프축 사양에는 두 가지 별도 항목이 포함됩니다.
단순히 “4° 오프축”이라고 명시된 사양은 결정학적 방향과 각도 허용 오차가 포함되지 않으면 불완전합니다.
탄화규소는 폴리타입이라고 하는 여러 결정 구조로 존재합니다. 일반적인 예로는 3C-SiC, 4H-SiC 및 6H-SiC가 있습니다.
동종 에피 성장 중 목표는 일반적으로 기판의 폴리타입을 재현하는 것입니다. 예를 들어, 4H-SiC 기판은 4H-SiC 에피층을 생성해야 합니다.
오프축 표면의 원자 스텝은 도착하는 실리콘 및 탄소 종이 하부 결정의 적층 순서를 따르도록 돕습니다. 이 메커니즘을 스텝 제어 에피 성장 또는 스텝 흐름 성장이라고 합니다.
발표된 연구에 따르면 4H-SiC 에피 성장은 스텝 흐름 성장 개선 및 폴리타입 안정성 유지를 위해 일반적으로 4° 오프축 기판을 사용합니다. 3C 포함 형성 재료 연구
일반적인 관계는 다음과 같습니다.
그러나 스텝 밀도를 증가시키는 것은 스텝 뭉침, 표면 거칠기, 결함 거동 및 재료 활용도도 변화시킵니다.
명목상 온축 SiC 웨이퍼는 정확한 (0001) 기저 평면에 가까운 표면을 가집니다. 테라스가 더 넓고 자연 스텝 밀도가 4° 또는 8° 웨이퍼보다 낮습니다.
“온축”이 항상 정확히 0.000°를 의미하는 것은 아닙니다. 실제 웨이퍼는 결정 곡률, 절단 정확도, 웨이퍼 휨 및 연마로 인해 여전히 작은 잔류 오차가 있을 수 있습니다.
따라서 RFQ에는 다음과 같은 각도 허용 오차가 명시되어야 합니다.
온축 (0001) ±0.5°
까다로운 연구의 경우 더 엄격한 허용 오차 또는 전체 웨이퍼 방향 맵이 필요할 수 있습니다.
잠재적 장점은 다음과 같습니다.
표면 스텝이 적으면 원자가 선호하는 스텝 가장자리 통합 위치가 적습니다. 공정이 신중하게 제어되지 않으면 2차원 핵 생성이 더 가능해질 수 있습니다.
4H-SiC 동종 에피 성장의 경우 이는 다음과 같은 결과를 초래할 수 있습니다.
명목상 온축 Si면 4H-SiC에 대한 연구에 따르면 고품질 동종 에피 성장이 가능하지만, 3C-SiC 포함 제어는 여전히 중요한 공정 과제입니다. 온축 4H-SiC 에피 성장 연구
현대적인 반응기 설계, 인시튜 에칭, 온도 제어, 전구체 램핑 및 C/Si 비율 최적화를 통해 온축 성장을 개선할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 4° 웨이퍼에 대해 개발된 에피 레시피는 공정 개발 없이 0° 웨이퍼로 단순히 이전할 수 없습니다.
온축 4H-SiC 웨이퍼는 다음과 같은 경우 선택될 수 있습니다.
GaN-on-SiC에 대한 올바른 각도는 AlN 핵 생성, 극성 및 반응기 조건이 선호하는 미스컷을 변경할 수 있으므로 GaN 에피 공급업체와 확인해야 합니다.
4° 오프축 4H-SiC 웨이퍼는 스텝 밀도, 에피 성장 공정 안정성 및 기판 제조 비용 간의 실용적인 균형을 제공합니다.
표면에는 스텝 흐름 성장을 지원하기에 충분한 스텝이 있지만, 더 큰 8° 절단과 관련된 재료 활용의 단점 일부를 피할 수 있습니다.
전도성 4H-SiC 전력 장치 기판의 일반적인 사양은 다음과 같습니다.
4° 방향 ⟨11-20⟩ ±0.5°
정확한 방향과 허용 오차는 모든 공정에 대해 확인해야 합니다.
적절하게 준비된 4° 기판은 다음과 같은 이점을 제공할 수 있습니다.
연구에 따르면 온도, 표면 화학, C/Si 비율 및 성장 전 에칭이 최적화되었을 때 4° 오프축 기판에서 제어된 형태를 가진 고성장률의 두꺼운 4H-SiC 에피층이 시연되었습니다.
4° 오프축 각도가 에피 결함을 제거하지는 않습니다. 가능한 문제는 다음과 같습니다.
최종 결함 밀도는 기판과 성장 공정 모두에 따라 달라집니다. 표면 준비, 수소 에칭, 성장 속도, 압력, 온도 및 전구체 비율은 모두 결과에 영향을 미칩니다.
4° 오프축 4H-N SiC 웨이퍼는 일반적으로 다음과 같은 경우 고려됩니다.
대부분의 표준 전도성 4H-SiC 전력 장치 프로젝트의 경우, 4°는 구매자가 평가해야 할 첫 번째 방향입니다.
8° 오프축 웨이퍼는 4° 웨이퍼의 명목상 경사각이 약 두 배입니다. 따라서 더 높은 표면 스텝 밀도와 더 좁은 테라스를 제공합니다.
역사적으로 8° 오프축 기판은 강력한 스텝 흐름 조건과 안정적인 폴리타입 복제를 제공하기 위해 널리 사용되었습니다.
잠재적 장점은 다음과 같습니다.
더 큰 오프축 각도는 상업적 및 공정상의 단점을 초래할 수 있습니다.
더 큰 절단 각도는 주어진 결정 잉곳에서 더 적은 수의 웨이퍼를 얻을 수 있음을 의미합니다. 이 단점은 웨이퍼 직경이 증가함에 따라 더 중요해집니다.
오프축 접근 방식을 비교하는 연구에서는 효과적인 스텝 흐름 성장을 유지하면서 8° 기판에 대한 비용 절감 대안으로 4° 기판을 확인했습니다.
8° 오프축 SiC 웨이퍼는 다음과 같은 경우 적합할 수 있습니다.
구매자는 에피 성장 공정을 먼저 인증하지 않고 단순히 기판 비용을 줄이기 위해 8°에서 4°로 전환해서는 안 됩니다.
| 항목 | 0° 온축 | 4° 오프축 | 8° 오프축 |
|---|---|---|---|
| 표면 스텝 밀도 | 낮음 | 중간 | 높음 |
| 테라스 폭 | 넓음 | 중간 | 좁음 |
| 스텝 흐름 안정성 | 공정 종속적 | 표준 공정에서 강력함 | 호환 가능한 공정에서 매우 강력함 |
| 4H 폴리타입 제어 | 더 어려움 | 일반적으로 안정적 | 일반적으로 안정적 |
| 3C 포함 위험 | 공정 최적화 없이는 더 높음 | 낮음 | 낮음 |
| 스텝 뭉침 민감도 | 공정 종속적 | 보통 | 잠재적으로 더 높음 |
| 잉곳 재료 활용 | 가장 높음 | 좋음 | 낮음 |
| 상대적 기판 비용 | 일반적으로 유리함 | 균형 잡힘 | 잠재적으로 더 높음 |
| 표준 전력 장치 사용 | 제한적 또는 특수 | 일반적 | 기존 또는 특수 |
| 반절연 RF 사용 | 일반적인 옵션 | 선택된 공정에 대해 사용 가능 | 맞춤형 |
| 공정 이식성 | 전용 레시피 필요 | 광범위한 호환성 | 호환 가능한 8° 레시피 필요 |
이 표는 일반적인 선택 지침을 제공합니다. 실제 성능은 폴리타입, 면 극성, 성장 방법, 웨이퍼 크기 및 에피 레시피에 따라 달라집니다.
원치 않는 3C-SiC 포함은 전기적으로 결함이 있는 영역을 생성하고 사용 가능한 다이 면적을 줄일 수 있습니다.
온축 성장은 폴리타입 핵 생성에 특히 민감한 반면, 4° 및 8° 표면은 4H 적층 순서를 유지하기 위한 더 많은 스텝을 제공합니다.
매끄러운 에피 표면은 포토 리소그래피, 게이트 산화물 형성 및 장치 균일성에 필수적입니다.
잘못 일치된 오프컷과 성장 조건은 다음과 같은 결과를 초래할 수 있습니다.
기저면 전위는 스태킹 결함 확장 및 순방향 전압 저하에 기여할 수 있으므로 양극 SiC 장치에 중요합니다.
오프축 성장은 기판의 BPD를 에피층으로 복제할 수 있습니다. 현대 공정은 BPD를 덜 해로운 나사선 전위로 변환하거나 전파를 방지하려고 시도합니다.
스텝 밀도는 성장 중에 질소 및 기타 도펀트가 통합되는 방식에 영향을 미칩니다. 따라서 오프축 각도를 변경하면 목표 도핑을 유지하기 위해 가스 흐름, 온도 및 C/Si 비율을 조정해야 할 수 있습니다.
실제 오프 각도는 결정면 곡률 및 웨이퍼 형상으로 인해 중심에서 가장자리까지 다를 수 있습니다. 이는 웨이퍼 전체에서 국부적인 스텝 구조 변화를 유발할 수 있습니다.
더 큰 웨이퍼 또는 까다로운 생산의 경우 구매자는 다음과 같이 요청할 수 있습니다.
더 큰 오프축 각도는 특정 에피 조건을 개선할 수 있지만 잉곳에서 절단할 수 있는 기판 수를 줄일 수 있습니다.
최저 결함 에피 결과가 반드시 최저 총 장치 비용을 생성하는 것은 아닙니다. 구매자는 다음을 고려해야 합니다.
오프축 각도는 웨이퍼 극성과 별도로 평가해서는 안 됩니다.
SiC 웨이퍼는 다음과 같이 처리될 수 있습니다.
대부분의 상업용 4H-SiC 전력 장치 에피 성장은 Si면을 사용합니다. C면 재료는 특수 에피 성장, 연구, 그래핀 형성 또는 다른 표면 화학이 필요한 공정에 사용될 수 있습니다.
Si면 및 C면 표면은 다음과 같은 경우 다르게 작동할 수 있습니다.
따라서 RFQ에는 면과 오프축 사양이 모두 명시되어야 합니다.
권장 시작점:
권장 시작점:
권장 시작점:
권장 시작점:
| 매개변수 | 제공할 정보 |
| 응용 분야 | 전력 MOSFET, SBD, GaN RF, 연구 또는 광학 |
| 제품 | 베어 기판 또는 에피 웨이퍼 |
| 폴리타입 | 4H-SiC, 6H-SiC 또는 기타 |
| 전도성 | N형, P형 또는 반절연 |
| 직경 | 2, 3, 4, 6, 8인치 또는 맞춤형 |
| 결정면 | C면, A면 또는 기타 |
| 웨이퍼 면 | Si면 또는 C면 |
| 오프축 각도 | 0°, 4°, 8° 또는 맞춤형 |
| 오프축 방향 | 예: ⟨11-20⟩ 방향 |
| 각도 허용 오차 | 예: ±0.5° |
| 두께 | 명목상 두께 및 허용 오차 |
| 비저항 | 범위 또는 최소값 |
| 표면 | SSP, DSP, CMP 또는 에피 준비 |
| 표면 거칠기 | 최대 Ra |
| TTV | 최대값 |
| 휨 및 왜곡 | 최대 허용 값 |
| 결함 한계 | MPD, TSD, TED 및 BPD |
| 표면 결함 | 긁힘, 구멍, 입자 및 가장자리 칩 |
| 가장자리 제외 | 검사된 사용 가능한 면적 |
| 방향 보고서 | 중심 측정 또는 전체 웨이퍼 맵 |
| 수량 | 샘플, 인증 또는 생산량 |
응용 분야: SiC MOSFET 에피 성장
재료: 4H-SiC
전도성: N형
직경: 150 mm
방향: 4° 오프축 방향 ⟨11-20⟩
각도 허용 오차: ±0.5°
표면: Si면 CMP, 에피 준비
뒷면: C면 광택 연마
두께: 장치 팹 처리 요구 사항에 따름
비저항: 정의된 생산 범위
TTV: 구매자 정의 최대값
휨/왜곡: 구매자 정의 최대값
표면 거칠기: 합의된 CMP 한계 미만의 Ra
결함: MPD, BPD, TSD 및 가장자리 결함 한계 필요
검사: X선 방향, 표면 스캔 및 기하학 보고서
수량: 인증용 웨이퍼 5개, 이후 생산 주문
아니요. 4° 오프축 각도는 전도성 4H-SiC 전력 장치 에피 성장에 널리 사용되지만, 반절연 RF 기판, 기존 공정 및 특수 연구에는 0°, 8° 또는 다른 각도가 필요할 수 있습니다.
예, 하지만 온축 동종 에피 성장은 일반적으로 폴리타입 핵 생성, 3C-SiC 포함 및 표면 형태를 제어하기 위한 전용 성장 공정이 필요합니다.
4° 오프컷은 안정적인 에피 성장을 위한 충분한 스텝 밀도를 제공하는 동시에 잉곳 활용도를 개선하고 더 큰 8° 절단에 비해 재료 비용을 절감합니다.
예. 동일한 4° 각도를 가지지만 오프컷 방향이 다른 두 웨이퍼는 다른 스텝 구조와 에피 성장을 보일 수 있습니다. 항상 각도와 방향을 모두 지정하십시오.
반절연 4H-SiC는 RF 및 GaN-on-SiC 응용 분야에 대해 온축으로 자주 공급됩니다. 그러나 맞춤형 에피 성장 공정의 경우 4° 및 8° 옵션을 사용할 수 있습니다.
인증 없이는 불가능합니다. 에피 레시피는 온도, 성장 속도, 압력, 사전 에칭 및 전구체 비율을 변경해야 할 수 있습니다.
SiC 웨이퍼 오프축 각도는 단순한 치수 허용 오차라기보다는 기능적인 에피 성장 매개변수입니다.
0° 웨이퍼는 높은 재료 활용도를 제공하며 반절연 RF 기판 또는 특수 동종 에피 성장에 적합할 수 있지만, 폴리타입 핵 생성에 대한 신중한 제어가 필요합니다.
4° 오프축 웨이퍼는 스텝 흐름 안정성, 비용 및 생산 호환성 간의 강력한 균형을 제공하여 전도성 4H-SiC 전력 장치에 일반적인 선택이 됩니다.
8° 오프축 웨이퍼는 높은 스텝 밀도를 제공하며 인증된 기존 공정 및 특수 에피 성장 성장에 여전히 가치가 있지만, 재료 비용 및 스텝 뭉침 민감도를 증가시킬 수 있습니다.
견적 요청 전에 구매자는 다음을 확인해야 합니다.
최고의 SiC 웨이퍼는 가장 크거나 가장 작은 미스컷 각도를 가진 웨이퍼가 아닙니다. 의도된 에피 성장 공정과 방향, 표면 및 결함 사양이 일치하는 웨이퍼입니다.
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