Siliziumkarbid-Wafer sind Schl\u00fcsselkomponenten in Leistungsger\u00e4ten, die weltweit Spitzentechnologien vorantreiben. Die steigende Nachfrage und das Bestreben, die Leistung von Leistungsger\u00e4ten n\u00e4her an die Leistung herk\u00f6mmlicher siliziumbasierter Substrate heranzuf\u00fchren, erfordern innovative L\u00f6sungen.<\/p>\n
SiC, das seit 1893 als industrielles Schleifmittel verwendet wird und nur selten in Form von Moissanit-Schmuckst\u00fccken zu finden ist, ist hart und spr\u00f6de, so dass die Hersteller einzigartige Verfahren anwenden m\u00fcssen, um dieses Material erfolgreich zu verarbeiten.<\/p>\n
Siliziumkarbid ist ein \u00e4u\u00dferst vielseitiges Material, das sich ideal f\u00fcr die Verwendung als Halbleitersubstrat eignet. Seine physikalische H\u00e4rte (die nur von Diamant \u00fcbertroffen wird), seine Stabilit\u00e4t bei hohen Temperaturen und Stromst\u00e4rken, seine Widerstandsf\u00e4higkeit gegen chemische Angriffe, seine Langlebigkeit und seine Best\u00e4ndigkeit gegen das Eindringen von Chemikalien machen es sehr attraktiv. Zu den nichtelektronischen Anwendungen geh\u00f6ren kugelsichere Westen. Da es eine h\u00f6here Spannungsschwelle als Silizium aufweist, eignet es sich auch hervorragend f\u00fcr Anwendungen in der Leistungselektronik wie Stromrichter oder Wechselrichter.<\/p>\n
Aufgrund seiner gro\u00dfen Bandl\u00fccke ist Saphir ein hervorragendes Material f\u00fcr energieeffiziente elektronische Ger\u00e4te. Es kann bei h\u00f6heren Temperaturen und Spannungen betrieben werden als herk\u00f6mmliche siliziumbasierte Ger\u00e4te und erzeugt gleichzeitig mehr Leistung pro Volumeneinheit. Au\u00dferdem \u00e4ndert sich aufgrund seines niedrigen W\u00e4rmeausdehnungskoeffizienten (CTE) beim Erhitzen oder Abk\u00fchlen nicht die Gr\u00f6\u00dfe, so dass sich kleinere Ger\u00e4te nahtlos in kleinere Designs einf\u00fcgen lassen, was eine schnellere elektrische Leistung erm\u00f6glicht.<\/p>\n
Beim chemisch-mechanischen Polieren (CMP), dem letzten gro\u00dfen Prozessschritt der Waferherstellung, werden kleine Mengen Material von der Oberfl\u00e4che entfernt, um sie f\u00fcr das Epitaxiewachstum vorzubereiten. CMP ist ein wesentlicher Schritt, der perfekt ausgef\u00fchrt werden muss, um eine maximale Ausbeute und Qualit\u00e4t zu erreichen; jeder Fehler w\u00fcrde die Leistung und Ausbeute der Ger\u00e4te beeintr\u00e4chtigen. F\u00fcr eine erfolgreiche CMP muss eine spezielle Polierfl\u00fcssigkeit in Kombination mit polyurethan- oder harnstoffimpr\u00e4gnierten Filzpolierpads verwendet werden, die das Material effektiv entfernen, ohne die Waferform zu ver\u00e4ndern;<\/p>\n
Siliziumkarbid (SiC) wird in vielen Bereichen der Elektronik eingesetzt, von Leistungshalbleitern bis hin zu W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeitssensoren. Aufgrund seiner \u00fcberlegenen physikalischen Eigenschaften und der h\u00f6heren Effizienz im Vergleich zu siliziumbasierten Gegenst\u00fccken bietet SiC h\u00f6here Durchbruchsspannungen und einen geringeren Einschaltwiderstand als Siliziumalternativen - und macht in vielen Designs sogar K\u00fchlk\u00f6rper \u00fcberfl\u00fcssig!<\/p>\n
Die Leistungssteigerung von SiC wird durch die gro\u00dfe L\u00fccke zwischen seinen Energieniveaus - allgemein als Bandl\u00fccke bezeichnet - und den Valenz- und Leitungsb\u00e4ndern erm\u00f6glicht, die als Bandl\u00fccke bekannt ist. W\u00e4hrend herk\u00f6mmliche Siliziumsubstrate in der Regel nur kleine L\u00fccken aufweisen, k\u00f6nnen sich die Elektronen zwischen diesen B\u00e4ndern freier bewegen, was zu einer erheblichen Steigerung der Leistungsdichte sowie zu h\u00f6heren Betriebstemperaturen und damit zu einer h\u00f6heren Zuverl\u00e4ssigkeit der Ger\u00e4te f\u00fchrt.<\/p>\n
Da das Mooresche Gesetz an seine Grenzen st\u00f6\u00dft, wird die Nachfrage nach effizienteren Leistungshalbleitern immer dringender. Dieser Trend treibt die Siliziumkarbid (SiC)-Technologie in verschiedenen Branchen wie der Photovoltaik und dem Schienenverkehr voran.<\/p>\n
Die Herstellung von anspruchsvollen Leistungshalbleitern erfordert eine komplizierte Lieferkette. Die Kosten f\u00fcr SiC-Wafer machen einen erheblichen Prozentsatz des Gesamtpreises der Komponenten aus, und ihre Qualit\u00e4t spielt eine wesentliche Rolle f\u00fcr die endg\u00fcltige Leistung. Pureon bietet fortschrittliche Wafer-Verbrauchsmaterialien an, so dass seine Polier- und Oberfl\u00e4chenlabors in der Lage sind, Oberfl\u00e4chen- und Polierrauhigkeitsmessungen an SiC-Substraten auszuwerten, um die Entwicklungszyklen zu verk\u00fcrzen und gleichzeitig den Kunden repr\u00e4sentative Daten zur Verf\u00fcgung zu stellen, um das Risiko beim Testen neuer Produkte zu verringern.<\/p>\n
Die Herstellung von Siliziumkarbid-Wafern ist f\u00fcr die Entwicklung von Elektroautos, 5G- und IOT-Technologien unerl\u00e4sslich. Diese Ger\u00e4te sind auf Hochleistungshalbleiter mit hervorragender Oberfl\u00e4chenqualit\u00e4t angewiesen. Diese Perfektion erm\u00f6glicht eine reibungslose \u00dcbertragung, Abriebfestigkeit und verhindert bipolare Degradation, die durch Einschr\u00e4nkungen der planaren Versetzungsdichte begrenzt wird. Alle kritischen Prozessschritte m\u00fcssen pr\u00e4zise und zuverl\u00e4ssig durchgef\u00fchrt werden, um solche makellosen Oberfl\u00e4chen zu erreichen.<\/p>\n
Das erfolgreiche Schneiden qualitativ hochwertiger Rohlinge in der Drahts\u00e4gestufe ist f\u00fcr die Herstellung von SiC-Wafern von entscheidender Bedeutung. Es kann sich als schwierig erweisen, die Form der Wafer im Vorfeld zu verbessern, und der Erfolg h\u00e4ngt von Faktoren wie der Auswahl der Polierpads, der Formulierung der Poliersuspension und der Verarbeitungsparameter sowie dem Maschinentyp ab. Die Formulierung der Poliersuspension und die Polierpads spielen eine entscheidende Rolle bei der Gestaltung der endg\u00fcltigen Waferqualit\u00e4t.<\/p>\n
Die diamantbasierten Slurries von Pureon wurden speziell f\u00fcr diese Anwendung entwickelt, wobei die firmeneigene Chemie und die Diamantkategorien f\u00fcr eine Konsistenz von Charge zu Charge beim Kunden sorgen. In Kombination mit einem optimalen Polierpad k\u00f6nnen diese Produkte hervorragende Abtragsraten liefern und gleichzeitig bemerkenswerte Oberfl\u00e4chenqualit\u00e4ten auf Siliziumkarbid-Wafern erzeugen.<\/p>\n
Das chemisch-mechanische Polieren (CMP) ist eines der wichtigsten Verfahren bei der Herstellung von Siliziumkarbid-Wafern. Beim CMP wird ein hartes Polyurethan-Polierkissen mit fein verteilten Aluminiumoxid- oder Siliziumdioxid-Schleifpartikeln zur Entfernung von R\u00fcckst\u00e4nden aus dem Schneiden, Schleifen und L\u00e4ppen von Barren verwendet, um hochreflektierende Oberfl\u00e4chen ohne Kratzer oder Besch\u00e4digungen f\u00fcr das Epitaxiewachstum und die Herstellung von Bauteilen zu erzeugen.<\/p>\n
Silizium ist seit langem das bevorzugte Material in der Halbleiterindustrie, wobei Wafer aus diesem Element die Grundlage f\u00fcr die meisten Ger\u00e4te bilden. Da das Mooresche Gesetz jedoch an seine Grenzen st\u00f6\u00dft, k\u00f6nnte sich Siliziumkarbid (SiC) bald als brauchbares Ersatzmaterial erweisen.<\/p>\n
SiC zeichnet sich dadurch aus, dass es hohen Temperaturen und Spannungen standh\u00e4lt, zehnmal schneller ein- und ausgeschaltet werden kann als Silizium und einen geringeren W\u00e4rmeausdehnungskoeffizienten hat, der temperaturbedingten Ver\u00e4nderungen widersteht. Dank seiner einzigartigen Eigenschaften k\u00f6nnen aus SiC hergestellte Ger\u00e4te auf kleineren Wafern gefertigt werden.<\/p>\n
Um diese Vorteile zu nutzen, m\u00fcssen die Hersteller bei der Herstellung von SiC-Wafern zun\u00e4chst mehrere wichtige Schritte bew\u00e4ltigen. Der Herstellungsprozess beginnt mit der Herstellung einer Kugel (die einem Hockey-Puck \u00e4hnelt und wochenlang in \u00d6fen gez\u00fcchtet wird, die halb so hei\u00df sind wie die Sonne), die dann mit einer Pr\u00e4zisionss\u00e4ge in Wafer geschnitten wird, bevor sie mehrere chemische und mechanische Prozesse durchl\u00e4uft, um sie umzuformen.<\/p>\n
Das chemisch-mechanische Polieren (CMP), bei dem die Substratoberfl\u00e4chen f\u00fcr das Epitaxiewachstum vorbereitet werden und ihre Form nicht oder nur minimal ver\u00e4ndert wird, ist einer der wichtigsten Schritte bei der Herstellung von SiC-Wafern zu so hohen Kosten. Obwohl es schwierig ist, bem\u00fchen sich die Chiphersteller, die CMP-Prozesse zu optimieren, um die Ausbeute zu erh\u00f6hen und gleichzeitig die Herstellungskosten pro Wafer zu senken.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Siliziumkarbid-Wafer sind Schl\u00fcsselkomponenten in Leistungsger\u00e4ten, die weltweit Spitzentechnologien vorantreiben. Die steigende Nachfrage und das Bestreben, die Leistung von Leistungsger\u00e4ten n\u00e4her an die von herk\u00f6mmlichen Substraten auf Siliziumbasis heranzuf\u00fchren, erfordern innovative L\u00f6sungen. SiC, das seit 1893 als industrielles Schleifmittel verwendet wird und nur selten in Form von Moissanit-Schmuckst\u00fccken zu finden ist, ist hart und spr\u00f6de, ...<\/p>\n