パワーエレクトロニクス向けカスタムN型SiCシード基板(直径153/155mm)



導入
シリコンカーバイド(SiC)シード基板は、非常に高い熱伝導率、優れた破壊電界強度、そして高い電子移動度を特徴とし、第三世代半導体の基盤材料として機能します。これらの特性により、パワーエレクトロニクス、RFデバイス、電気自動車(EV)、そして再生可能エネルギーアプリケーションに不可欠な存在となっています。XKHは、物理気相輸送(PVT)法や高温化学気相成長(HTCVD)法といった高度な結晶成長技術を駆使し、業界をリードする結晶品質を確保しながら、高品質SiCシード基板の研究開発と製造を専門としています。
XKHは、カスタマイズ可能なN型/P型ドーピングを施した4インチ、6インチ、8インチのSiCシード基板を提供しています。抵抗率0.01~0.1Ω·cm、転位密度500cm⁻²未満を実現し、MOSFET、ショットキーバリアダイオード(SBD)、IGBTの製造に最適です。結晶成長、ウェーハスライス、研磨、検査までを垂直統合した生産プロセスを採用し、月産5,000枚を超えるウェーハ生産能力を誇り、研究機関、半導体メーカー、再生可能エネルギー企業など、多様なニーズにお応えします。
さらに、次のようなカスタム ソリューションも提供しています。
結晶方位のカスタマイズ(4H-SiC、6H-SiC)
特殊ドーピング(アルミニウム、窒素、ホウ素など)
超平滑研磨(Ra < 0.5 nm)
XKH は、サンプルベースの処理、技術コンサルティング、小バッチプロトタイピングをサポートし、最適化された SiC 基板ソリューションを提供します。
技術的パラメータ
炭化ケイ素シードウエハ | |
ポリタイプ | 4H |
表面方向エラー | 4°方向<11-20>±0.5º |
抵抗率 | カスタマイズ |
直径 | 205±0.5mm |
厚さ | 600±50μm |
粗さ | CMP、Ra≤0.2nm |
マイクロパイプ密度 | ≤1個/cm2 |
傷 | ≤5、全長≤2*直径 |
エッジの欠け/へこみ | なし |
フロントレーザーマーキング | なし |
傷 | ≤2、全長≤直径 |
エッジの欠け/へこみ | なし |
ポリタイプ領域 | なし |
背面レーザーマーキング | 1mm(上端から) |
角 | 面取り |
パッケージ | マルチウェーハカセット |
SiCシード基板 - 主な特性
1. 優れた物理的特性
· 熱伝導率が高く(約 490 W/m·K)、シリコン(Si)やガリウムヒ素(GaAs)を大幅に上回っているため、高電力密度デバイスの冷却に最適です。
· 破壊電界強度(約 3 MV/cm)により、EV インバータや産業用電源モジュールにとって重要な高電圧条件下での安定した動作が可能になります。
· 広いバンドギャップ (3.2 eV) により、高温時のリーク電流が低減し、デバイスの信頼性が向上します。
2. 優れた結晶品質
· PVT + HTCVD ハイブリッド成長技術により、マイクロパイプの欠陥が最小限に抑えられ、転位密度が 500 cm⁻² 未満に維持されます。
· ウェーハの反り/そりは 10 μm 未満、表面粗さ Ra は 0.5 nm 未満であり、高精度リソグラフィーおよび薄膜堆積プロセスとの互換性が確保されます。
3. 多様なドーピングの選択肢
·N 型(窒素ドープ):低抵抗(0.01~0.02 Ω·cm)、高周波 RF デバイス向けに最適化されています。
· P タイプ (アルミニウム ドープ): パワー MOSFET および IGBT に最適で、キャリア移動度が向上します。
· 半絶縁性 SiC(バナジウムドープ):抵抗率 > 10⁵ Ω·cm、5G RF フロントエンドモジュール向けにカスタマイズされています。
4. 環境の安定性
· 耐高温性(> 1600°C)と耐放射線性を備え、航空宇宙、原子力設備、その他の過酷な環境に適しています。
SiCシード基板 - 主な用途
1. パワーエレクトロニクス
· 電気自動車 (EV): オンボード充電器 (OBC) とインバーターで使用され、効率を向上し、熱管理の必要性を軽減します。
· 産業用電力システム: 太陽光発電インバータとスマートグリッドを強化し、99% を超える電力変換効率を実現します。
2. RFデバイス
· 5G 基地局: 半絶縁 SiC 基板により GaN-on-SiC RF パワー アンプが可能になり、高周波、高出力の信号伝送をサポートします。
衛星通信: 低損失特性によりミリ波デバイスに適しています。
3. 再生可能エネルギーとエネルギー貯蔵
· 太陽光発電: SiC MOSFET は、DC-AC 変換効率を高めながらシステム コストを削減します。
· エネルギー貯蔵システム (ESS): 双方向コンバータを最適化し、バッテリーの寿命を延ばします。
4. 防衛・航空宇宙
· レーダー システム: 高出力 SiC デバイスは、AESA (アクティブ電子走査アレイ) レーダーに使用されます。
· 宇宙船の電力管理: 耐放射線性 SiC 基板は深宇宙ミッションに不可欠です。
5. 研究と新興技術
· 量子コンピューティング: 高純度 SiC によりスピン量子ビットの研究が可能になります。
· 高温センサー:石油探査や原子炉監視に使用されます。
SiCシード基板 - XKHサービス
1. サプライチェーンのメリット
· 垂直統合型製造:高純度 SiC 粉末から完成したウェーハまで完全に管理し、標準製品のリードタイムを 4 ~ 6 週間に抑えます。
· コスト競争力: 規模の経済により、長期契約 (LTA) をサポートし、競合他社よりも 15 ~ 20% 低い価格を実現できます。
2. カスタマイズサービス
· 結晶配向:4H-SiC(標準)または6H-SiC(特殊用途)。
· ドーピングの最適化: カスタマイズされた N 型/P 型/半絶縁特性。
· 高度な研磨:CMP研磨およびエピ対応表面処理(Ra < 0.3 nm)。
3. テクニカルサポート
· 無料サンプルテスト:XRD、AFM、ホール効果測定レポートが含まれます。
· デバイス シミュレーション支援: エピタキシャル成長とデバイス設計の最適化をサポートします。
4. 迅速な対応
· 少量試作:最低注文数は 10 枚で、3 週間以内に納品されます。
· グローバル物流: DHL および FedEx との提携により、ドアツードアの配送を実現します。
5. 品質保証
· 全プロセス検査:X 線トポグラフィー (XRT) と欠陥密度分析をカバーします。
· 国際認証: IATF 16949 (自動車グレード) および AEC-Q101 規格に準拠。
結論
XKHのSiCシード基板は、結晶品質、サプライチェーンの安定性、カスタマイズの柔軟性に優れており、パワーエレクトロニクス、5G通信、再生可能エネルギー、防衛技術などに貢献しています。当社は、8インチSiC量産技術の進化に継続的に取り組み、第三世代半導体産業の発展を牽引しています。