SiC vafeļu kopsavilkums
Silīcija karbīda (SiC) plāksnesir kļuvuši par izvēles substrātu augstas jaudas, augstas frekvences un augstas temperatūras elektronikai autobūves, atjaunojamās enerģijas un kosmosa nozarēs. Mūsu portfelis aptver galvenos polipus un dopinga shēmas — ar slāpekli dopētus 4H (4H-N), augstas tīrības pakāpes daļēji izolējošus (HPSI), ar slāpekli dopētus 3C (3C-N) un p-tipa 4H/6H (4H/6H-P) —, kas tiek piedāvāti trīs kvalitātes pakāpēs: PRIME (pilnībā pulēti, ierīču klases substrāti), DUMMY (pārklāti vai nepulēti procesa izmēģinājumiem) un RESEARCH (pielāgoti epi slāņi un dopinga profili pētniecībai un attīstībai). Plākšņu diametri ir 2 collas, 4 collas, 6 collas, 8 collas un 12 collas, lai tie būtu piemēroti gan mantotajiem instrumentiem, gan modernām rūpnīcām. Mēs piegādājam arī monokristāliskus kristālus un precīzi orientētus sēklas kristālus, lai atbalstītu kristālu audzēšanu uzņēmumā.
Mūsu 4H-N plāksnēm ir nesēju blīvums no 1×10¹⁶ līdz 1×10¹⁹ cm⁻³ un pretestība 0,01–10 Ω·cm, nodrošinot izcilu elektronu mobilitāti un sabrukšanas laukus virs 2 MV/cm — ideāli piemērots Šotki diodēm, MOSFET un JFET tranzistoriem. HPSI substrātu pretestība pārsniedz 1×10¹² Ω·cm, bet mikrocauruļu blīvums ir zem 0,1 cm⁻², nodrošinot minimālu noplūdi RF un mikroviļņu ierīcēm. Kubiskais 3C-N, kas pieejams 2 collu un 4 collu formātos, nodrošina heteroepitaksiju uz silīcija un atbalsta jaunus fotoniskos un MEMS pielietojumus. P tipa 4H/6H-P plāksnītes, kas leģētas ar alumīniju līdz 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³, atvieglo komplementāras ierīču arhitektūras.
SiC plāksnēm un PRIME plāksnēm tiek veikta ķīmiski mehāniska pulēšana līdz <0,2 nm RMS virsmas raupjumam, kopējam biezuma svārstībām zem 3 µm un izliekumam <10 µm. DUMMY substrāti paātrina montāžas un iepakošanas testus, savukārt RESEARCH plāksnēm ir epi slāņa biezums 2–30 µm un pielāgots dopings. Visi produkti ir sertificēti ar rentgenstaru difrakciju (šūpošanās līkne <30 loka sekundes) un Ramana spektroskopiju, veicot elektriskos testus — Hola mērījumus, C-V profilēšanu un mikrocauruļu skenēšanu —, nodrošinot atbilstību JEDEC un SEMI standartiem.
Ar PVT un CVD metodēm audzē kristālus ar diametru līdz 150 mm, kuru dislokācijas blīvums ir mazāks par 1×10³ cm⁻², un tiem ir mazs mikrocaurulīšu skaits. Sēklu kristāli tiek sagriezti 0,1° robežās no c ass, lai garantētu reproducējamu augšanu un augstu griešanas ražu.
Apvienojot vairākus politipus, dopinga variantus, kvalitātes pakāpes, SiC plākšņu izmērus un pašu ražotu kristālu un sēklu kristālu ražošanu, mūsu SiC substrātu platforma racionalizē piegādes ķēdes un paātrina ierīču izstrādi elektriskajiem transportlīdzekļiem, viedajiem tīkliem un skarbas vides lietojumprogrammām.
SiC vafeļu kopsavilkums
Silīcija karbīda (SiC) plāksnesir kļuvuši par izvēlēto SiC substrātu augstas jaudas, augstas frekvences un augstas temperatūras elektronikai autobūves, atjaunojamās enerģijas un kosmosa nozarēs. Mūsu portfelī ir iekļauti galvenie poliotipi un dopinga shēmas — ar slāpekli leģēts 4H (4H-N), augstas tīrības pakāpes daļēji izolējošs (HPSI), ar slāpekli leģēts 3C (3C-N) un p-tipa 4H/6H (4H/6H-P) —, kas tiek piedāvāti trīs kvalitātes pakāpēs: SiC vafelePRIME (pilnībā pulēti, ierīču kvalitātes substrāti), DUMMY (pārklāti vai nepulēti procesa izmēģinājumiem) un RESEARCH (pielāgoti epi slāņi un dopinga profili pētniecībai un attīstībai). SiC plākšņu diametri ir 2 collas, 4 collas, 6 collas, 8 collas un 12 collas, lai tie būtu piemēroti gan mantotajiem instrumentiem, gan modernām rūpnīcām. Mēs piegādājam arī monokristāliskus kristālus un precīzi orientētus sēklas kristālus, lai atbalstītu kristālu audzēšanu uzņēmumā.
Mūsu 4H-N SiC plāksnēm ir nesēju blīvums no 1×10¹⁶ līdz 1×10¹⁹ cm⁻³ un pretestība 0,01–10 Ω·cm, nodrošinot izcilu elektronu mobilitāti un sabrukšanas laukus virs 2 MV/cm — ideāli piemēroti Šotki diodēm, MOSFET un JFET tranzistoriem. HPSI substrātu pretestība pārsniedz 1×10¹² Ω·cm, bet mikrocauruļu blīvums ir zem 0,1 cm⁻², nodrošinot minimālu noplūdi RF un mikroviļņu ierīcēm. Kubiskais 3C-N, kas pieejams 2 collu un 4 collu formātos, nodrošina heteroepitaksiju uz silīcija un atbalsta jaunus fotoniskos un MEMS pielietojumus. SiC plākšņu P tipa 4H/6H-P plāksnītes, kas leģētas ar alumīniju līdz 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³, atvieglo komplementāras ierīču arhitektūras.
SiC vafeļu PRIME vafeļi tiek ķīmiski mehāniski pulēti līdz <0,2 nm RMS virsmas raupjumam, kopējam biezuma svārstībām zem 3 µm un izliekumam <10 µm. DUMMY substrāti paātrina montāžas un iepakošanas testus, savukārt RESEARCH vafeļiem ir epi slāņa biezums 2–30 µm un pielāgots dopings. Visi produkti ir sertificēti ar rentgenstaru difrakciju (šūpošanās līkne <30 loka sekundes) un Ramana spektroskopiju, veicot elektriskos testus — Hola mērījumus, C-V profilēšanu un mikrocauruļu skenēšanu —, nodrošinot atbilstību JEDEC un SEMI standartiem.
Ar PVT un CVD metodēm audzē kristālus ar diametru līdz 150 mm, kuru dislokācijas blīvums ir mazāks par 1×10³ cm⁻², un tiem ir mazs mikrocaurulīšu skaits. Sēklu kristāli tiek sagriezti 0,1° robežās no c ass, lai garantētu reproducējamu augšanu un augstu griešanas ražu.
Apvienojot vairākus politipus, dopinga variantus, kvalitātes pakāpes, SiC plākšņu izmērus un pašu ražotu kristālu un sēklu kristālu ražošanu, mūsu SiC substrātu platforma racionalizē piegādes ķēdes un paātrina ierīču izstrādi elektriskajiem transportlīdzekļiem, viedajiem tīkliem un skarbas vides lietojumprogrammām.
SiC vafeļa attēls
6 collu 4H-N tipa SiC vafeļu datu lapa
| 6 collu SiC plākšņu datu lapa | ||||
| Parametrs | Apakšparametrs | Z klase | P pakāpe | D pakāpe |
| Diametrs | 149,5–150,0 mm | 149,5–150,0 mm | 149,5–150,0 mm | |
| Biezums | 4H-N | 350 µm ± 15 µm | 350 µm ± 25 µm | 350 µm ± 25 µm |
| Biezums | 4H-SI | 500 µm ± 15 µm | 500 µm ± 25 µm | 500 µm ± 25 µm |
| Vafeles orientācija | Ārpus ass: 4,0° virzienā uz <11-20> ±0,5° (4H-N); Uz ass: <0001> ±0,5° (4H-SI) | Ārpus ass: 4,0° virzienā uz <11-20> ±0,5° (4H-N); Uz ass: <0001> ±0,5° (4H-SI) | Ārpus ass: 4,0° virzienā uz <11-20> ±0,5° (4H-N); Uz ass: <0001> ±0,5° (4H-SI) | |
| Mikrocauruļu blīvums | 4H-N | ≤ 0,2 cm⁻² | ≤ 2 cm⁻² | ≤ 15 cm⁻² |
| Mikrocauruļu blīvums | 4H-SI | ≤ 1 cm⁻² | ≤ 5 cm⁻² | ≤ 15 cm⁻² |
| Pretestība | 4H-N | 0,015–0,024 Ω·cm | 0,015–0,028 Ω·cm | 0,015–0,028 Ω·cm |
| Pretestība | 4H-SI | ≥ 1×10¹⁰ Ω·cm | ≥ 1×10⁵ Ω·cm | |
| Primārā plakanā orientācija | [10–10] ± 5,0° | [10–10] ± 5,0° | [10–10] ± 5,0° | |
| Primārais plakanais garums | 4H-N | 47,5 mm ± 2,0 mm | ||
| Primārais plakanais garums | 4H-SI | Iecirtums | ||
| Malu izslēgšana | 3 mm | |||
| Velku/LTV/TTV/Loku | ≤2,5 µm / ≤6 µm / ≤25 µm / ≤35 µm | ≤5 µm / ≤15 µm / ≤40 µm / ≤60 µm | ||
| Nelīdzenums | Poļu | Ra ≤ 1 nm | ||
| Nelīdzenums | CMP | Ra ≤ 0,2 nm | Ra ≤ 0,5 nm | |
| Malu plaisas | Neviens | Kopējais garums ≤ 20 mm, viens ≤ 2 mm | ||
| Sešstūra plāksnes | Kumulatīvā platība ≤ 0,05% | Kumulatīvā platība ≤ 0,1% | Kumulatīvā platība ≤ 1% | |
| Politipa zonas | Neviens | Kumulatīvā platība ≤ 3% | Kumulatīvā platība ≤ 3% | |
| Oglekļa ieslēgumi | Kumulatīvā platība ≤ 0,05% | Kumulatīvā platība ≤ 3% | ||
| Virsmas skrambas | Neviens | Kopējais garums ≤ 1 × plātnes diametrs | ||
| Malu čipsi | Nav atļauts ≥ 0,2 mm platums un dziļums | Līdz 7 šķembām, katra ≤ 1 mm | ||
| TSD (vītņskrūves dislokācija) | ≤ 500 cm⁻² | Nav pieejams | ||
| BPD (pamatplaknes dislokācija) | ≤ 1000 cm⁻² | Nav pieejams | ||
| Virsmas piesārņojums | Neviens | |||
| Iepakojums | Daudzslāņu kasete vai viena vafeļa konteiners | Daudzslāņu kasete vai viena vafeļa konteiners | Daudzslāņu kasete vai viena vafeļa konteiners | |
4 collu 4H-N tipa SiC vafeļu datu lapa
| 4 collu SiC vafeļu datu lapa | |||
| Parametrs | Nulles MPD ražošana | Standarta ražošanas pakāpe (P pakāpe) | Manekena pakāpe (D pakāpe) |
| Diametrs | 99,5 mm–100,0 mm | ||
| Biezums (4H-N) | 350 µm±15 µm | 350 µm±25 µm | |
| Biezums (4H-Si) | 500 µm±15 µm | 500 µm±25 µm | |
| Vafeles orientācija | Ārpus ass: 4,0° virzienā uz <1120> ±0,5° 4H-N; Uz ass: <0001> ±0,5° 4H-Si | ||
| Mikrocauruļu blīvums (4H-N) | ≤0,2 cm⁻² | ≤2 cm⁻² | ≤15 cm⁻² |
| Mikrocauruļu blīvums (4H-Si) | ≤1 cm⁻² | ≤5 cm⁻² | ≤15 cm⁻² |
| Pretestība (4H-N) | 0,015–0,024 Ω·cm | 0,015–0,028 Ω·cm | |
| Pretestība (4H-Si) | ≥1E10 Ω·cm | ≥1E5 Ω·cm | |
| Primārā plakanā orientācija | [10–10] ±5,0° | ||
| Primārais plakanais garums | 32,5 mm ±2,0 mm | ||
| Sekundārā plakana garuma | 18,0 mm ±2,0 mm | ||
| Sekundārā plakanā orientācija | Silīcija virsma uz augšu: 90° pulksteņrādītāja virzienā no pamatnes ±5,0° | ||
| Malu izslēgšana | 3 mm | ||
| LTV/TTV/loka velku | ≤2,5 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm | ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm | |
| Nelīdzenums | Poļu Ra ≤1 nm; CMP Ra ≤0,2 nm | Ra ≤0,5 nm | |
| Malu plaisas augstas intensitātes gaismas ietekmē | Neviens | Neviens | Kopējais garums ≤10 mm; viena elementa garums ≤2 mm |
| Sešstūra plāksnes ar augstas intensitātes gaismu | Kumulatīvā platība ≤0,05% | Kumulatīvā platība ≤0,05% | Kumulatīvā platība ≤0,1% |
| Politipa zonas ar augstas intensitātes gaismu | Neviens | Kumulatīvā platība ≤3% | |
| Vizuālie oglekļa ieslēgumi | Kumulatīvā platība ≤0,05% | Kumulatīvā platība ≤3% | |
| Silīcija virsmas skrāpējumi augstas intensitātes gaismas ietekmē | Neviens | Kopējais garums ≤1 vafeles diametrs | |
| Edge Chips ar augstas intensitātes gaismu | Nav atļauts ≥0,2 mm platums un dziļums | 5 atļauti, katrs ≤1 mm | |
| Silīcija virsmas piesārņojums ar augstas intensitātes gaismu | Neviens | ||
| Vītņskrūves dislokācija | ≤500 cm⁻² | Nav pieejams | |
| Iepakojums | Daudzslāņu kasete vai viena vafeļa konteiners | Daudzslāņu kasete vai viena vafeļa konteiners | Daudzslāņu kasete vai viena vafeļa konteiners |
4 collu HPSI tipa SiC vafeļu datu lapa
| 4 collu HPSI tipa SiC vafeļu datu lapa | |||
| Parametrs | Nulles MPD ražošanas pakāpe (Z pakāpe) | Standarta ražošanas pakāpe (P pakāpe) | Manekena pakāpe (D pakāpe) |
| Diametrs | 99,5–100,0 mm | ||
| Biezums (4H-Si) | 500 µm ±20 µm | 500 µm ±25 µm | |
| Vafeles orientācija | Ārpus ass: 4,0° virzienā uz <11-20> ±0,5° 4H-N; Uz ass: <0001> ±0,5° 4H-Si | ||
| Mikrocauruļu blīvums (4H-Si) | ≤1 cm⁻² | ≤5 cm⁻² | ≤15 cm⁻² |
| Pretestība (4H-Si) | ≥1E9 Ω·cm | ≥1E5 Ω·cm | |
| Primārā plakanā orientācija | (10–10) ±5,0° | ||
| Primārais plakanais garums | 32,5 mm ±2,0 mm | ||
| Sekundārā plakana garuma | 18,0 mm ±2,0 mm | ||
| Sekundārā plakanā orientācija | Silīcija virsma uz augšu: 90° pulksteņrādītāja virzienā no pamatnes ±5,0° | ||
| Malu izslēgšana | 3 mm | ||
| LTV/TTV/loka velku | ≤3 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm | ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm | |
| Nelīdzenums (C virsma) | Poļu | Ra ≤1 nm | |
| Rupjība (Si virsma) | CMP | Ra ≤0,2 nm | Ra ≤0,5 nm |
| Malu plaisas augstas intensitātes gaismas ietekmē | Neviens | Kopējais garums ≤10 mm; viena elementa garums ≤2 mm | |
| Sešstūra plāksnes ar augstas intensitātes gaismu | Kumulatīvā platība ≤0,05% | Kumulatīvā platība ≤0,05% | Kumulatīvā platība ≤0,1% |
| Politipa zonas ar augstas intensitātes gaismu | Neviens | Kumulatīvā platība ≤3% | |
| Vizuālie oglekļa ieslēgumi | Kumulatīvā platība ≤0,05% | Kumulatīvā platība ≤3% | |
| Silīcija virsmas skrāpējumi augstas intensitātes gaismas ietekmē | Neviens | Kopējais garums ≤1 vafeles diametrs | |
| Edge Chips ar augstas intensitātes gaismu | Nav atļauts ≥0,2 mm platums un dziļums | 5 atļauti, katrs ≤1 mm | |
| Silīcija virsmas piesārņojums ar augstas intensitātes gaismu | Neviens | Neviens | |
| Vītņskrūves dislokācija | ≤500 cm⁻² | Nav pieejams | |
| Iepakojums | Daudzslāņu kasete vai viena vafeļa konteiners | ||
SiC vafeļu pielietojums
-
SiC vafeļu jaudas moduļi elektrotransportlīdzekļu invertoriem
Uz SiC plākšņu pamatnes izgatavoti MOSFET tranzistori un diodes nodrošina īpaši zemus komutācijas zudumus. Izmantojot SiC plākšņu tehnoloģiju, šie jaudas moduļi darbojas ar augstāku spriegumu un temperatūru, nodrošinot efektīvākus vilces invertorus. SiC plākšņu kristālu integrēšana jaudas pakāpēs samazina dzesēšanas prasības un aizņemto vietu, demonstrējot SiC plākšņu inovāciju pilno potenciālu. -
Augstas frekvences RF un 5G ierīces uz SiC plāksnes
Uz daļēji izolējošām SiC plātņu platformām izgatavotie RF pastiprinātāji un slēdži uzrāda izcilu siltumvadītspēju un sabrukšanas spriegumu. SiC plātņu substrāts samazina dielektriskos zudumus GHz frekvencēs, savukārt SiC plātņu materiāla izturība nodrošina stabilu darbību lielas jaudas un augstas temperatūras apstākļos, padarot SiC plātnes par izvēles substrātu nākamās paaudzes 5G bāzes stacijām un radaru sistēmām. -
Optoelektroniskie un LED substrāti no SiC plāksnes
Zilās un UV gaismas diodes, kas audzētas uz SiC plāksnes substrātiem, gūst labumu no lieliskas režģa atbilstības un siltuma izkliedes. Pulētas C-veida SiC plāksnes izmantošana nodrošina vienmērīgus epitaksiālos slāņus, savukārt SiC plāksnes raksturīgā cietība ļauj veikt smalku plāksnes retināšanu un uzticamu ierīču iepakošanu. Tas padara SiC plāksni par galveno platformu augstas jaudas un ilga kalpošanas laika LED lietojumprogrammām.
SiC vafeļu jautājumi un atbildes
1. J: Kā tiek ražotas SiC plāksnes?
A:
Ražotas SiC plāksnesDetalizēti soļi
-
SiC vafelesIzejvielu sagatavošana
- Izmantojiet ≥5N kategorijas SiC pulveri (piemaisījumi ≤1 ppm).
- Izsijāt un iepriekš karsēt, lai atdalītu atlikušos oglekļa vai slāpekļa savienojumus.
-
SiCSēklu kristālu sagatavošana
-
Paņemiet 4H-SiC monokristāla gabalu, pārgrieziet to pa 〈0001〉 orientāciju līdz ~10 × 10 mm² lielumam.
-
Precīza pulēšana līdz Ra ≤0,1 nm un kristāla orientācijas iezīmēšana.
-
-
SiCPVT augšana (fiziskā tvaiku pārnešana)
-
Ielādēt grafīta tīģeli: apakšā ieberiet SiC pulveri, augšpusē ieberiet sēklas kristālus.
-
Vakuumēt līdz 10⁻³–10⁻⁵ toriem vai piepildīt ar augstas tīrības pakāpes hēliju 1 atm spiedienā.
-
Siltuma avota zonas temperatūra jāpaaugstina līdz 2100–2300 ℃, sēklu zonas temperatūra jāuztur par 100–150 ℃ zemāka.
-
Kontrolējiet augšanas ātrumu 1–5 mm/h līmenī, lai līdzsvarotu kvalitāti un caurlaidspēju.
-
-
SiCLietņu atkvēlināšana
-
Atkvēliniet izaudzēto SiC lietni 1600–1800 ℃ temperatūrā 4–8 stundas.
-
Mērķis: mazināt termiskos spriegumus un samazināt dislokācijas blīvumu.
-
-
SiCVafeļu griešana
-
Izmantojiet dimanta stieples zāģi, lai sagrieztu lietni 0,5–1 mm biezās plāksnēs.
-
Samaziniet vibrāciju un sānu spēku, lai izvairītos no mikroplaisām.
-
-
SiCVafeleSlīpēšana un pulēšana
-
Rupja malšanalai noņemtu zāģēšanas bojājumus (raupjums ~10–30 µm).
-
Smalka malšanalai sasniegtu līdzenumu ≤5 µm.
-
Ķīmiski mehāniskā pulēšana (ĶMP)lai sasniegtu spoguļveida apdari (Ra ≤0,2 nm).
-
-
SiCVafeleTīrīšana un pārbaude
-
Ultraskaņas tīrīšanaPiranha šķīdumā (H2SO4:H2O2), DI ūdenī, pēc tam IPA.
-
XRD/Ramana spektroskopijalai apstiprinātu poliptipu (4H, 6H, 3C).
-
Interferometrijalai mērītu līdzenumu (<5 µm) un deformāciju (<20 µm).
-
Četru punktu zondelai pārbaudītu pretestību (piemēram, HPSI ≥10⁹ Ω·cm).
-
Defektu pārbaudezem polarizētas gaismas mikroskopa un skrāpējumu testera.
-
-
SiCVafeleKlasifikācija un šķirošana
-
Kārtot vafeles pēc politipa un elektriskā tipa:
-
4H-SiC N-tipa (4H-N): nesēju koncentrācija 10¹⁶–10¹⁸ cm⁻³
-
4H-SiC augstas tīrības pakāpes daļēji izolējošs (4H-HPSI): pretestība ≥10⁹ Ω·cm
-
6H-SiC N tipa (6H-N)
-
Citi: 3C-SiC, P tipa utt.
-
-
-
SiCVafeleIepakojums un sūtījums
-
Ievietot tīrās, bez putekļiem vafeļu kastītēs.
-
Katru kasti marķējiet ar diametru, biezumu, polipu, pretestības pakāpi un partijas numuru.
-
2. J: Kādas ir SiC plākšņu galvenās priekšrocības salīdzinājumā ar silīcija plāksnēm?
A: Salīdzinot ar silīcija plāksnēm, SiC plāksnītes ļauj:
-
Augstāka sprieguma darbība(>1200 V) ar zemāku ieslēgšanas pretestību.
-
Augstāka temperatūras stabilitāte(>300 °C) un uzlabota termiskā pārvaldība.
-
Ātrāks pārslēgšanās ātrumsar zemākiem komutācijas zudumiem, samazinot sistēmas līmeņa dzesēšanu un izmērus jaudas pārveidotājos.
4. J: Kādi izplatītākie defekti ietekmē SiC vafeļu ražu un veiktspēju?
A: Galvenie SiC plākšņu defekti ir mikrocaurules, bazālās plaknes dislokācijas (BPD) un virsmas skrāpējumi. Mikrocaurules var izraisīt katastrofālu ierīces kļūmi; BPD laika gaitā palielina ieslēgšanās pretestību; un virsmas skrāpējumi noved pie plākšņu lūzuma vai sliktas epitaksiālās augšanas. Tāpēc rūpīga pārbaude un defektu novēršana ir būtiska, lai maksimāli palielinātu SiC plākšņu ražu.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 30. jūnijs