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SiC-Materialien Wolfspeed senkt Defektdichte mit neuem 200-mm-SiC-Premiumsubstrat

Quelle: Pressemitteilung 2 min Lesedauer

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Wolfspeed erweitert das 200-mm-SiC-Portfolio um ein n-Typ-Substrat mit geringerer Defektdichte und stabilerer Wafergeometrie. Weniger als 0,01 Micropipes pro Quadratzentimeter sollen insbesondere bei größeren Dies und höheren Spannungsklassen die Ausbeute verbessern.

Symbolbild: Vom 200-mm-SiC-Wafer zum Leistungshalbleiter: Wolfspeed will mit dem neuen Premiumsubstrat die Materialqualität für größere Dies und künftige MOSFET-Generationen verbessern.(Bild: Dall-E / KI-generiert)
Symbolbild: Vom 200-mm-SiC-Wafer zum Leistungshalbleiter: Wolfspeed will mit dem neuen Premiumsubstrat die Materialqualität für größere Dies und künftige MOSFET-Generationen verbessern.
(Bild: Dall-E / KI-generiert)

Wolfspeed hat ein neues Premium-Substrat aus Siliziumkarbid mit 200 mm Durchmesser auf den Markt gebracht. Das leitfähige n-Typ-Substrat soll sich laut Angaben des Herstellers durch eine geringere Defektdichte sowie eine verbesserte Wafergeometrie und Konsistenz zwischen einzelnen Fertigungslosen auszeichnen. Das Material ist ab sofort kommerziell verfügbar, wie die Presseabteilung von Wolfspeed am 27. September 2026 mitgeteilt hat.

Nach Wolfspeeds Angaben liegt die Dichte sogenannter Micropipes bei weniger als 0,01 pro Quadratzentimeter. Über einen kompletten 200-mm-Wafer hinweg entspreche dies weniger als drei Micropipes. Die Werte wurden demnach mittels Röntgentopografie ermittelt. Zusätzlich nennt Wolfspeed eine geringe Dichte weiterer Kristalldefekte, sogenannter Threading Screw Dislocations, sowie eine verbesserte Ebenheit und geringere Verformung der Wafer.

Materialdefekte beeinflussen die Ausbeute

Solche Kristalldefekte sind für die Herstellung von SiC-Leistungshalbleitern relevant, da sie sich auf die später auf dem Wafer gefertigten Bauelemente auswirken können. Mit steigender Chipfläche wächst zugleich die Wahrscheinlichkeit, dass ein Defekt innerhalb eines einzelnen Dies liegt. Gerade bei größeren Dies und höheren Spannungsklassen gewinnt die Qualität des Ausgangsmaterials damit an Bedeutung.

Die höhere Qualität des Ausgangsmaterials soll sich nach Angaben des Unternehmens auch auf die nachfolgende Epitaxie auswirken. Dabei seien keine Änderungen an bestehenden Epitaxieprozessen der Kunden erforderlich. Wolfspeed erwartet dadurch eine höhere Ausbeute pro Fertigungslos und weniger Schwankungen zwischen den Wafern. Das neue Premium-Material stellt damit eine zusätzliche Qualitätsstufe innerhalb des bestehenden 200-mm-Portfolios dar.

Relevant für Automotive-Leistungselektronik

Auch für die Automobilelektronik ist die Weiterentwicklung der 200-mm-SiC-Plattform interessant. Wolfspeed fertigt beispielsweise seine aktuelle Generation von 750- und 1.200-V-SiC-MOSFETs auf einer 200-mm-Plattform. Für die 1.200-V-Varianten nennt das Unternehmen Traktionsumrichter als eine Zielanwendung.

Das neu vorgestellte Premium-Substrat ist allerdings nicht speziell auf Automotive beschränkt, sondern wird als Ausgangsmaterial an SiC-Bauelementehersteller angeboten. Eine geringere Defektdichte kann speziell dort an Bedeutung gewinnen, wo für leistungsstarke Bauelemente größere Chipflächen benötigt werden und die Anforderungen an Ausbeute sowie Zuverlässigkeit entsprechend steigen. (sb)

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