HPSI SiCOI ウェハ 4 6インチ 疎水性接合

簡単な説明:

高純度半絶縁性(HPSI)4H-SiCOIウェーハは、高度な接合技術と薄化技術を用いて開発されています。これらのウェーハは、親水性(直接)接合と表面活性化接合という2つの主要な方法を用いて、4H HPSIシリコンカーバイド基板を熱酸化膜上に接合することで製造されます。後者は、中間改質層(アモルファスシリコン、酸化アルミニウム、酸化チタンなど)を導入することで接合品質を向上させ、気泡を低減するため、特に光学用途に適しています。シリコンカーバイド層の厚さ制御は、イオン注入ベースのSmartCut、または研削およびCMP研磨プロセスによって実現されます。SmartCutは高精度な厚さ均一性(50nm~900nm、±20nm均一性)を実現しますが、イオン注入によるわずかな結晶損傷が発生し、光学デバイスの性能に影響を与える可能性があります。研削およびCMP研磨は材料損傷を回避できるため、より厚い膜(350nm~500µm)や量子またはPIC用途に適していますが、厚さ均一性は低くなります(±100nm)。標準6インチウェハは、675µm厚Si基板上に3µm厚SiO2層、さらに1µm±0.1µm厚SiC層を積層した構造で、優れた表面平滑性(Rq < 0.2nm)を誇ります。これらのHPSI SiCOIウェハは、優れた材料品質とプロセス柔軟性を備え、MEMS、PIC、量子デバイス、光学デバイスの製造に最適です。


特徴

SiCOIウェーハ(シリコンカーバイドオンインシュレータ)の特性概要

SiCOIウェハは、シリコンカーバイド(SiC)と絶縁層(SiO₂またはサファイアなど)を組み合わせた新世代の半導体基板であり、パワーエレクトロニクス、RF、フォトニクスの性能向上に寄与します。以下は、主要なセクションに分類されたSiCOIウェハの特性の詳細な概要です。

財産

説明

材料構成 絶縁基板(通常はSiO₂またはサファイア)上に結合されたシリコンカーバイド(SiC)層
結晶構造 典型的には4Hまたは6HのSiCポリタイプで、高い結晶品質と均一性で知られています。
電気的特性 高い破壊電界(約3 MV/cm)、広いバンドギャップ(4H-SiCの場合約3.26 eV)、低いリーク電流
熱伝導率 高い熱伝導率(約300 W/m·K)により、効率的な熱放散が可能
誘電体層 絶縁層(SiO₂またはサファイア)は電気的絶縁を提供し、寄生容量を低減します。
機械的特性 高い硬度(モース硬度約9)、優れた機械的強度、熱安定性
表面仕上げ 典型的には、欠陥密度が低く、デバイス製造に適した超平滑性を有する。
アプリケーション パワーエレクトロニクス、MEMSデバイス、RFデバイス、高温・高電圧耐性を必要とするセンサー

SiCOIウェハ(シリコンカーバイドオンインシュレータ)は、高品質のシリコンカーバイド(SiC)薄層を絶縁層(通常は二酸化ケイ素(SiO₂)またはサファイア)上に接合した、高度な半導体基板構造です。シリコンカーバイドは、高電圧および高温への耐性、優れた熱伝導性、優れた機械的硬度で知られるワイドバンドギャップ半導体であり、高電力、高周波、高温の電子機器用途に最適です。

 

SiCOIウェーハの絶縁層は効果的な電気的絶縁を提供し、デバイス間の寄生容量とリーク電流を大幅に低減することで、デバイス全体の性能と信頼性を向上させます。ウェーハ表面は精密に研磨されており、欠陥を最小限に抑えた極めて滑らかな表面を実現し、マイクロスケールおよびナノスケールのデバイス製造における厳しい要求を満たします。

 

この材料構造は、SiCデバイスの電気特性を向上させるだけでなく、熱管理と機械的安定性も大幅に向上させます。その結果、SiCOIウェーハは、パワーエレクトロニクス、無線周波数(RF)部品、微小電気機械システム(MEMS)センサー、高温エレクトロニクスなどで広く使用されています。全体として、SiCOIウェーハは、炭化ケイ素の優れた物理的特性と絶縁層の電気的絶縁の利点を兼ね備えており、次世代の高性能半導体デバイスにとって理想的な基盤を提供します。

SiCOIウェハの用途

パワーエレクトロニクスデバイス

高電圧・高電力スイッチ、MOSFET、ダイオード

SiCの広いバンドギャップ、高い破壊電圧、熱安定性のメリット

電力変換システムにおける電力損失の削減と効率の向上

 

無線周波数(RF)コンポーネント

高周波トランジスタと増幅器

絶縁層による低寄生容量によりRF性能が向上

5G通信およびレーダーシステムに適しています

 

微小電気機械システム(MEMS)

過酷な環境で動作するセンサーとアクチュエータ

機械的な堅牢性と化学的不活性により、デバイスの寿命が延長されます。

圧力センサー、加速度計、ジャイロスコープを搭載

 

高温エレクトロニクス

自動車、航空宇宙、産業用途向けエレクトロニクス

シリコンが故障する高温でも確実に動作する

 

フォトニックデバイス

絶縁基板上の光電子部品との統合

改善された熱管理によりオンチップフォトニクスを実現

SiCOIウェハのQ&A

質問:SiCOIウェハとは

A:SiCOIウェハは、Silicon Carbide-on-Insulatorウェハの略です。これは、薄い炭化ケイ素(SiC)層が絶縁層(通常は二酸化ケイ素(SiO₂)またはサファイア)上に接合された半導体基板の一種です。この構造は、よく知られているSilicon-on-Insulator(SOI)ウェハと概念的に似ていますが、シリコンの代わりにSiCを使用しています。

写真

SiCOIウェハ04
SiCOIウェハ05
SiCOIウェハ09

  • 前の:
  • 次:

  • ここにメッセージを書いて送信してください