Verbundprojekt: Enhanced substrates and GaN pilot lines enabling compact power applications - PowerBase -; Teilvorhaben: Siliciumwafer mit 300 mm Durchmesser und extremen Materialeigenschaften für Leistungsbauelemente

Das ECSEL-Vorhaben PowerBase vereint europaweit 40 Partner, um gemeinsam die Voraussetzungen für anspruchsvollste Leistungshalbleiter, gefertigt in Europa, zu schaffen. Die deutschen Partner adressieren dabei vor allem a) neue Leistungshalbleitertechnologien auf Basis neuartiger 300 mm Silicium-Basismaterialien, b) neue Galliumnitrid-Leistungshalbleitertechnologien und die dazugehörige Gehäusetechnologie, c) neue Methoden für die Hochautomatisierung von Leistungshalbleiterfertigungen und d) Demonstration der systematischen Vorteile der neuartigen Leistungshalbleiter in verschiedenen Anwendungen. Im Rahmen des Vorhabens PowerBase wird Siltronic AG zum Gesamtziel beitragen, indem Siltronic neuartige 300 mm Siliciumwafer für Power Anwendungen in einem industriellen Umfeld entwickelt und bereitstellt, die in der Arbeitsplanung und der Teilvorhabensbschreibung näher charakterisiert sind. Arbeitsziel 1 der Siltronic umfasst die Erforschung und Entwicklung von CZ-gezogenen Kristallen mit 300 mm Durchmessern, die mit rotem Phosphor dotiert werden, so dass ein extrem niedriger elektrischer Widerstand in der Größenordnung von 1 mOcm und darunter resultiert. Hierfür ist eine enge Kooperation mit Infineon und FhG-THM geplant. Die Wafer, die aus diesen Kristallen hergestellt werden, dienen als Substratprototypen für PowerMOS Leistungsbauelemente und werden für diese Zwecke dem Verbundpartner Infineon zur Verfügung gestellt. Im Arbeitsziel 2 werden in Kooperation mit Infineon und FhG-EMFT Siliciumkristalle von 300 mm Durchmesser für die Verwendung bei IGBT Leistungsbauelemente entwickelt und getestet. Entsprechend den Anforderungen sind die Wafer durch extrem niedrige Sauerstoffgehalte sowie enge Widerstandstoleranzen gekennzeichnet. Die Wafer, die aus diesen Kristallen hergestellt werden, dienen als Substratprototypen für IGBT Leistungsbauelemente und werden für diese Zwecke dem Verbundpartner Infineon zur Verfügung gestellt.