Die SmartSiC-Substrate von Soitec tragen dazu bei, die Leistung der Leistungselektronik zu verbessern und die Energieeffizienz von Elektrofahrzeugen zu steigern. Zudem erm\u00f6glichen sie eine h\u00f6here Empfindlichkeit und kleinere Pixelgr\u00f6\u00dfen bei Hochfrequenz- und Leistungs-ICs f\u00fcr Smartphones.<\/p>\n
Soitec hatte sich bisher hinsichtlich der Spezifikationen seiner SmartSiC-Wafer relativ bedeckt gehalten und bei einer ICSCRM-Pr\u00e4sentation im Jahr 2022 lediglich die maximalen Werte f\u00fcr den spezifischen Widerstand der R\u00fcckseitenkontakte bekannt gegeben. Vor kurzem ver\u00f6ffentlichte das Unternehmen jedoch Daten zur Oberfl\u00e4chenqualit\u00e4t und -rauheit (SFQR), die einen Fertigungsschritt im Back-End-Bereich vollst\u00e4ndig \u00fcberfl\u00fcssig machen k\u00f6nnten.<\/p>\n
Die SmartCut-Technologie von Soitec erm\u00f6glicht die zehnfache Wiederverwendung hochwertiger Mono-SiC-Substrate. Dies f\u00fchrt zu einer Verringerung der CO\u2082-Emissionen bei der Waferproduktion \u2013 ein wesentlicher Vorteil f\u00fcr den E-Mobilit\u00e4tsmarkt.<\/p>\n
Soitec nutzt sein patentiertes Verfahren zur Herstellung von speziell entwickelten Substraten, die in der Leistungselektronik f\u00fcr Elektrofahrzeuge, in der Solar- und Windenergieerzeugung sowie in Komponenten f\u00fcr Industrieanlagen zum Einsatz kommen. Das Werk in Bernin, Frankreich, ist ausschlie\u00dflich auf die Produktion von SmartSiC-Wafern ausgerichtet.<\/p>\n
Das von Soitec entwickelte SmartCut-Verfahren kombiniert zwei Schl\u00fcsseltechniken \u2013 Ionenimplantation und Wafer-Bonding \u2013 zur Herstellung der UNIBOND-SOI-Wafer. Ausgehend von zwei Bulk-Siliziumwafern, die mittels eines Klebstoffs miteinander verbunden wurden, um eine Oxidschicht zu bilden, werden anschlie\u00dfend Wasserstoffionen durch diese Schicht hindurch in das Silizium implantiert, um die SOI-Struktur zu bilden.<\/p>\n
Die Gr\u00fcnder von Soitec machten sich daran, die SOI-Technologie, die damals f\u00fcr spezielle Anwendungen in kleinen St\u00fcckzahlen genutzt wurde, industriell zu erschlie\u00dfen. Um dieses Ziel zu erreichen, entwickelten sie \u201eSmart Cut\u201c: ein energiesparendes Verfahren zum Verbinden von Wafern, das heute als Industriestandard f\u00fcr die SOI-Fertigung gilt und bald auch bei der Herstellung von SiQ-Wafern zum Einsatz kommen wird \u2013 dies senkt den Gesamtenergieverbrauch bei der Waferfertigung erheblich und reduziert die damit verbundenen Energiekosten deutlich.<\/p>\n
SmartSiCTM-Spezialsubstrate erm\u00f6glichen leistungsst\u00e4rkere und effizientere Leistungsbauelemente f\u00fcr Elektrofahrzeuge (EV) und industrielle Anwendungen, da sie eine h\u00f6here Bauelementleistung, bessere Energieeffizienz, geringere Systemkosten, leichtere Konstruktionen und kompakte Strukturen bieten. Das speziell entwickelte Substrat kombiniert eine Deckschicht aus einkristallinem SiC, die mit einem Wafer aus polykristallinem SiC als \u201cTr\u00e4ger\u201d verbunden ist, um die Ausbeute bei der Bauelementherstellung und die Fertigungsausbeute zu verbessern.<\/p>\n
Die SmartCut-Technologie von Soitec erm\u00f6glicht dieses Ergebnis. Durch die Nutzung der oxidierten Oberfl\u00e4che eines anf\u00e4nglichen SiC-Einkristall-Donor-Wafers, um diesen in einer geeigneten Tiefe zu spalten und eine d\u00fcnne Schicht auf einen PolySiC-Handle-Wafer mit niedrigerem spezifischen Widerstand zu bonden, entsteht ein hochgradig epitaxie-taugliches, leistungsstarkes SiC-Substrat. Dar\u00fcber hinaus f\u00fchrt die Wiederverwendung zu einer erheblichen Senkung der Energiekosten.<\/p>\n
Im Vergleich zu Standard-Siliziumkarbid (SiC)-Wafern mit herk\u00f6mmlichen Nickelsilizidschichten bieten pSiC-Substrate eine um das Zehnfache verbesserte R\u00fcckseitenkontaktwiderstand sowie eine um mehr als das Doppelte verbesserte Oberfl\u00e4chenebenheit nach der Methode der kleinsten Quadrate. Dar\u00fcber hinaus k\u00f6nnen diese grobk\u00f6rnigen Wafer in verschiedenen Wafer-Level-Prozessen eingesetzt werden, wobei ihr geringer spezifischer Widerstand zu einer \u00fcberragenden Bauelementleistung beitr\u00e4gt.<\/p>\n
Siliziumkarbid (SiC) ist ein innovativer Verbindungshalbleiter, der gegen\u00fcber herk\u00f6mmlicher Leistungselektronik auf Siliziumbasis erhebliche Vorteile bietet. SiC bietet gegen\u00fcber Silizium mehrere deutliche Vorteile hinsichtlich Leistungsdichte, Verringerung der Bauteilgr\u00f6\u00dfe und des Gewichts, niedrigerer Herstellungskosten sowie einer Verbesserung der Energieeffizienz \u2013 Eigenschaften, die es zu einer Schl\u00fcsseltechnologie f\u00fcr Antriebssysteme von Elektrofahrzeugen machen, die herausragende Leistung bei minimalen Auswirkungen auf die Umwelt bieten.<\/p>\n
Soitec hat auf diese starke Marktnachfrage mit polykristallinen SiC-Substraten (polySiC) reagiert, die mithilfe seiner SmartCut-Technologie hergestellt werden. Dieses firmeneigene Verfahren nutzt die Implantation leichter Ionen und das Wafer-Bonding, um Einkristallschichten zwischen Substraten zu \u00fcbertragen, wodurch aus jeder Charge von polySiC-Handler-Wafern zehnmal mehr monokristallines SiC hergestellt werden kann.<\/p>\n
Deutschland, als weltweit f\u00fchrender Hersteller von Elektrofahrzeugen, ben\u00f6tigt hochwertige Poly-SiC-Wafer. Um diesem Bedarf gerecht zu werden, hat Soitec gemeinsam mit Tokai Carbon 150-mm- und 200-mm-Poly-SiC-Substrate entwickelt, die den Soitec-Spezifikationen f\u00fcr SmartSiCTM-Wafer entsprechen; diese Partnerschaft soll den Produktionsausbau beschleunigen und gleichzeitig eine kritische Masse an hochwertigen, kosteneffizienten Substraten f\u00fcr weltweite Elektrofahrzeuganwendungen schaffen.<\/p>\n
Soitec hat eine innovative Technologie f\u00fcr Verbindungshalbleiter namens \u201eSmartSiC\u201c entwickelt, bei der mithilfe des revolution\u00e4ren \u201eSmartCut\u201c-Verfahrens d\u00fcnne Schichten von hochwertigen SiC-Donorwafern abgetrennt und auf polykristalline Tr\u00e4gerwafer mit niedrigem spezifischen Widerstand aufgebracht werden. Dies erm\u00f6glicht die mehrfache Wiederverwendung der Donorwafer bei geringeren Kosten und f\u00fchrt zu erheblichen Einsparungen bei den Kosten und den CO\u2082-Emissionen. Mit dieser Technologie hergestellte Substrate verbessern die Ger\u00e4teleistung, die Ausbeute und die Fertigungsertr\u00e4ge und erm\u00f6glichen zudem eine mehrfache Wiederverwendung, wodurch Kosten und damit verbundene Emissionen erheblich gesenkt werden.<\/p>\n
Der SmartSiC-Prozess von Soitec kombiniert die Implantation leichter Ionen mit dem Wafer-Bonding, um eine d\u00fcnne Einkristallschicht zu definieren und von einem Substrat auf ein anderes zu \u00fcbertragen, ohne neue Defekte zu erzeugen oder bestehende Defekte zu vergr\u00f6\u00dfern. Man kann sich das wie ein atomares Skalpell vorstellen!<\/p>\n
Soitec hat SmartSiC erfolgreich auf einem 150-mm-Spezialsubstrat demonstriert, das von ST (Euronext Paris) f\u00fcr Leistungsbauelemente zugelassen ist. SmartSiC bietet das Potenzial, Engp\u00e4sse in den SiC-Lieferketten zu beseitigen und gleichzeitig zehnmal mehr hochwertige, speziell entwickelte Substrate pro Mono-SiC-Wafer herzustellen; dies er\u00f6ffnet neue Wege f\u00fcr eine breitere Einf\u00fchrung von Siliziumkarbid mit gro\u00dfer Bandl\u00fccke in Anwendungen wie E-Mobilit\u00e4t, Industrie und Smart-Grid-Anwendungen. Dar\u00fcber hinaus k\u00f6nnte diese Technologie Kristallz\u00fcchtungs\u00f6fen ersetzen und so die Investitions- und Betriebskosten um das bis zu Zehnfache senken.<\/p>\n
Leistungsbauelemente aus Siliziumkarbid (SiC) haben sich schnell zur bevorzugten L\u00f6sung in der Leistungselektronik von Elektrofahrzeugen (EV) und anderen Anwendungen entwickelt, da sie einen h\u00f6heren Wirkungsgrad bei der Energieumwandlung, eine Verringerung von Gr\u00f6\u00dfe, Gewicht und Kosten der Bauteile sowie geringere Gesamtsystemkosten bieten.<\/p>\n
Soitec arbeitet intensiv daran, die steigende Nachfrage nach SiC zu decken, indem das Unternehmen mithilfe seiner \u201eSmart Cut\u201c-Technologie speziell entwickelte Substrate herstellt. Das \u201eSmartSiC\u201c-Verfahren kombiniert eine extrem d\u00fcnne Bauelementschicht aus einem einkristallinen Donor-Wafer mit polykristallinen Tr\u00e4gerwafern; dabei werden die Substrate mit deutlich geringerem Energieaufwand hergestellt als bei herk\u00f6mmlichen Wafer-Herstellungsverfahren.<\/p>\n
SmartSiC ist eine Eigenentwicklung von CEA Leti, bei der Forscher ein neuartiges Verfahren zur Schicht\u00fcbertragung entwickelt haben. Smart Cut, das mittlerweile zum Standard in der Mikroelektronikindustrie geworden ist, erm\u00f6glicht eine Dickenkontrolle auf atomarer Ebene f\u00fcr minimalen Energieverbrauch und maximale Leistung \u2013 ein enormer Fortschritt f\u00fcr Leistungshalbleiter, bei denen Energieeinsparungen besonders wichtig sind. Dar\u00fcber hinaus senkt der Einsatz von SmartSiC die Emissionen von Siliziumpartikeln w\u00e4hrend der Fertigung erheblich und tr\u00e4gt so dazu bei, die Umweltbelastung \u00fcber den gesamten Lebenszyklus von Leistungselektronikkomponenten weiter zu verringern.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Soitec’s SmartSiC substrates help improve power electronics performance and increase electric vehicle energy efficiency, as well as providing smartphone radio-frequency and power ICs with increased sensitivity and smaller pixel size. Soitec had been relatively secretive about their SmartSiC wafer specifications until now; only sharing maximum backside contact resistivity values at an ICSCRM presentation in 2022.… Weiterlesen \u00bbSmartSiC-Spezialsubstrate f\u00fcr Elektrofahrzeuge (EV) und industrielle Anwendungen<\/span><\/a><\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"neve_meta_sidebar":"","neve_meta_container":"","neve_meta_enable_content_width":"","neve_meta_content_width":0,"neve_meta_title_alignment":"","neve_meta_author_avatar":"","neve_post_elements_order":"","neve_meta_disable_header":"","neve_meta_disable_footer":"","neve_meta_disable_title":"","footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-684","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-uncategorized"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/684","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=684"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/684\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":685,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/684\/revisions\/685"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=684"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=684"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=684"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}