2インチ6H-N炭化ケイ素ウェハは、研究およびデバイスレベルの両方のアプリケーション用に設計された単結晶基板です。6Hポリタイプは六方晶の結晶構造が特徴で、厳しい条件下でも安定した電気伝導性と優れた熱性能を発揮します。.
約3.02eVのバンドギャップを持つ6H-SiCは、従来のシリコン材料が失敗する環境、特に高電圧、高温、高周波の条件下での動作を可能にする。このため、初期段階のデバイス試作、材料試験、特殊な電子部品製造に適している。.
ZMSH SiCウェーハは、一貫した抵抗率、低欠陥密度、高い表面品質を保証するために、制御された結晶成長技術を用いて製造されています。これらのパラメータは、再現性のある実験結果と安定したデバイス性能を保証するために重要です。.
主な特徴
N型導電構造
ウェーハはN型にドープされ、半導体デバイスの製造や電気特性実験に適した安定した電子伝導経路を提供する。.
ワイドバンドギャップ半導体材料
3.02eVのバンドギャップを持つSiCは、シリコンと比較して著しく高い電界強度をサポートし、高電圧動作とデバイス効率の向上を可能にする。.
高い熱伝導性
SiCは優れた熱伝導性を示し、デバイスのアクティブ領域からの効率的な放熱を可能にします。これにより、デバイスの信頼性が向上し、大電力アプリケーションでの動作寿命が延びます。.
高い機械的強度
モース硬度約9.2のSiCウェーハは、製造中の機械的損傷、表面摩耗、加工応力に対して強い耐性を持つ。.
高ブレークダウン電界
高い絶縁破壊電界強度は、高い耐電圧を維持しながらコンパクトなデバイス構造を可能にし、SiCを高度なパワーエレクトロニクスに理想的なものにしている。.
技術仕様
| パラメータ | 仕様 |
|---|---|
| 素材 | 単結晶炭化ケイ素 |
| ブランド | ZMSH |
| ポリタイプ | 6H-N |
| 直径 | 2インチ（50.8mm） |
| 厚さ | 350 μm / 650 μm |
| 導電率タイプ | Nタイプ |
| 表面仕上げ | CMP研磨Siフェース |
| Cフェイストリートメント | メカニカル・ポリッシュ |
| 表面粗さ | Ra < 0.2 nm（Si面） |
| 抵抗率 | 0.015 - 0.028 Ω-cm |
| カラー | 透明/ライトグリーン |
| パッケージング | 枚葉容器 |
6H-SiCの材料特性
| プロパティ | 価値 |
|---|---|
| 格子パラメータ | a = 3.073 Å、c = 15.117 Å |
| モース硬度 | ≈ 9.2 |
| 密度 | 3.21 g/cm³ |
| 熱膨張係数 | 4-5 ×10-⁶ /K |
| 屈折率 (750 nm) | n₀ = 2.60, nₑ = 2.65 |
| 誘電率 | ≈ 9.66 |
| 熱伝導率 | ~3.7-3.9 W/cm-K |
| バンドギャップ | 3.02 eV |
| 絶縁破壊電界 | 3-5 ×10⁶ V/cm |
| 飽和ドリフト速度 | 2.0 ×10⁵ m/s |
これらの本質的な物理的特性により、6H-SiCは極端な電気的・熱的条件下で安定した性能を必要とする用途に適している。.
製造工程
SiC単結晶ウェーハは、通常、以下の方法で製造される。 物理的蒸気輸送（PVT）法, ワイドバンドギャップ半導体結晶成長のための成熟した工業プロセスである。.
このプロセスでは、高純度SiC原料を2000℃以上の温度で昇華させる。蒸気種は注意深く制御された熱勾配を通って輸送され、種結晶上で再結晶化し、単結晶インゴット（ブール）を形成する。成長後、ブールはスライス、ラッピング、研磨、洗浄工程を経てウェハーに加工される。.
デバイス用途では、ウェーハはさらに次の工程を経ることができる。 化学気相成長（CVD）エピタキシャル成長, これにより、ドーピング濃度と層厚の精密な制御が可能になる。このステップは、MOSFETやダイオードの製造に不可欠である。.
アプリケーション
パワーエレクトロニクス
2インチ6H-N SiCウェハは、ダイオード、MOSFET構造、パワーモジュールなどのパワー半導体デバイスの開発および試作に使用されます。これらのデバイスは、エネルギー変換システムや電力管理回路に不可欠です。.
高温エレクトロニクス
SiC材料は高温でも安定した電気的性能を維持するため、航空宇宙エレクトロニクス、産業用監視システム、エネルギー・インフラ・アプリケーションに適している。.
半導体研究開発
2インチウェーハは、その入手のしやすさとコストパフォーマンスの高さから、大学の研究室や研究機関、パイロット生産環境において、材料研究やデバイス実験に広く使用されている。.
オプトエレクトロニクスと特殊用途
SiCはまた、特定の波長域で光学的透明性を示すため、特殊なフォトニックおよびオプトエレクトロニクスの研究用途にも使用できる。.
メリット
インチSiCウェーハ・プラットフォームは、研究開発にいくつかの利点をもたらす：
- より大きなウェーハサイズに比べて低コスト
- 実験室規模の実験でも取り扱いが容易
- ラピッドプロトタイピングとプロセステストに最適
- 安定した結晶品質による再現性の高い結果
- 研究ニーズに合わせた柔軟なカスタマイズオプション
よくあるご質問
Q1：6H-SiCと4H-SiCの違いは何ですか？
6H-SiCと4H-SiCは異なる結晶ポリタイプである。4H-SiCは一般的に電子移動度が高く、商業用パワーデバイスに広く使用されている一方、6H-SiCは安定した電気的挙動を示し、研究および特定の電子用途に一般的に使用されている。.
Q2: ウェハーにはどのような表面処理が施されていますか？
Si面は化学的機械研磨（CMP）を用いて研磨され、超平滑な表面品質（Ra < 0.2 nm）を達成する。C面は機械的に研磨され、さまざまな加工要求に対応します。.
Q3: ウェハーの仕様はカスタマイズできますか？
はい。ZMSHは、お客様のご要望に応じて、厚さ、ドーピング濃度、抵抗率範囲、表面処理などのカスタマイズオプションを提供します。.
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