Abstrakt SiC destičky
Destičky z karbidu křemíku (SiC)se staly preferovaným substrátem pro vysokovýkonovou, vysokofrekvenční a vysokoteplotní elektroniku v automobilovém průmyslu, odvětví obnovitelných zdrojů energie a leteckém průmyslu. Naše portfolio zahrnuje klíčové polytypy a dopovací schémata – dusíkem dopovaný 4H (4H-N), vysoce čistý poloizolační (HPSI), dusíkem dopovaný 3C (3C-N) a p-typ 4H/6H (4H/6H-P) – nabízené ve třech jakostních stupních: PRIME (plně leštěné substráty pro přístrojové použití), DUMMY (lapované nebo neleštěné pro procesní zkoušky) a RESEARCH (zakázkové epi vrstvy a dopovací profily pro výzkum a vývoj). Průměry destiček se pohybují v rozmezí 2″, 4″, 6″, 8″ a 12″, aby vyhovovaly jak starším nástrojům, tak pokročilým továrnám. Dodáváme také monokrystalické koule a přesně orientované semenné krystaly pro podporu vlastního růstu krystalů.
Naše destičky 4H-N se vyznačují hustotami nosičů náboje od 1×10¹⁶ do 1×10¹⁹ cm⁻³ a rezistivitou 0,01–10 Ω·cm, což zajišťuje vynikající mobilitu elektronů a průrazná pole nad 2 MV/cm – ideální pro Schottkyho diody, MOSFETy a JFETy. Substráty HPSI přesahují rezistivitu 1×10¹² Ω·cm s hustotou mikrotrubiček pod 0,1 cm⁻², což zajišťuje minimální únik pro RF a mikrovlnná zařízení. Kubický 3C-N, dostupný ve formátech 2″ a 4″, umožňuje heteroepitaxi na křemíku a podporuje nové fotonické a MEMS aplikace. Destičky 4H/6H-P typu P, dopované hliníkem na 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³, usnadňují komplementární architektury zařízení.
Destičky SiC, destičky PRIME, procházejí chemicko-mechanickým leštěním na drsnost povrchu <0,2 nm RMS, celkovou odchylku tloušťky pod 3 µm a prohnutí <10 µm. Substráty DUMMY urychlují montážní a balicí testy, zatímco destičky RESEARCH se vyznačují tloušťkou epi-vrstvy 2–30 µm a zakázkovým dopingem. Všechny produkty jsou certifikovány rentgenovou difrakcí (křivka kývání <30 úhlových sekund) a Ramanovou spektroskopií, s elektrickými testy – Hallovými měřeními, C-V profilováním a skenováním mikrotrubiček – což zajišťuje shodu s normami JEDEC a SEMI.
Krystaly o průměru až 150 mm se pěstují metodou PVT a CVD s hustotou dislokací pod 1×10³ cm⁻² a nízkým počtem mikrodrátů. Semenné krystaly se řežou do 0,1° od osy c, aby se zaručil reprodukovatelný růst a vysoký výtěžek řezu.
Kombinací různých polytypů, variant dopování, jakostí, velikostí destiček SiC a vlastní výroby krystalů typu „boule“ a semenných krystalů naše platforma pro substráty SiC zefektivňuje dodavatelské řetězce a urychluje vývoj zařízení pro elektromobily, inteligentní sítě a aplikace v náročných podmínkách.
Abstrakt SiC destičky
Destičky z karbidu křemíku (SiC)se staly preferovaným substrátem SiC pro vysokovýkonovou, vysokofrekvenční a vysokoteplotní elektroniku v automobilovém průmyslu, odvětví obnovitelných zdrojů energie a leteckém průmyslu. Naše portfolio zahrnuje klíčové polytypy a dopovací schémata – dusíkem dopovaný 4H (4H-N), vysoce čistý poloizolační (HPSI), dusíkem dopovaný 3C (3C-N) a 4H/6H typu p (4H/6H-P) – a to ve třech jakostních stupních: SiC destičkaPRIME (plně leštěné substráty, jakostní pro zařízení), DUMMY (lapované nebo neleštěné pro procesní zkoušky) a RESEARCH (zakázkové epi vrstvy a dopovací profily pro výzkum a vývoj). Průměry SiC destiček se pohybují v rozmezí 2″, 4″, 6″, 8″ a 12″, aby vyhovovaly jak starším nástrojům, tak pokročilým výrobním závodům. Dodáváme také monokrystalické koule a přesně orientované semenné krystaly pro podporu vlastního růstu krystalů.
Naše 4H-N SiC destičky se vyznačují hustotou nosičů náboje od 1×10¹⁶ do 1×10¹⁹ cm⁻³ a rezistivitou 0,01–10 Ω·cm, což zajišťuje vynikající mobilitu elektronů a průrazná pole nad 2 MV/cm – ideální pro Schottkyho diody, MOSFETy a JFETy. HPSI substráty přesahují rezistivitu 1×10¹² Ω·cm s hustotou mikrotrubiček pod 0,1 cm⁻², což zajišťuje minimální únik pro RF a mikrovlnná zařízení. Kubický 3C-N, dostupný ve formátech 2″ a 4″, umožňuje heteroepitaxi na křemíku a podporuje nové fotonické a MEMS aplikace. SiC destičky typu P 4H/6H-P, dopované hliníkem na 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³, usnadňují komplementární architektury zařízení.
Platýsy SiC Platýsy PRIME procházejí chemicko-mechanickým leštěním na drsnost povrchu <0,2 nm RMS, celkovou odchylku tloušťky pod 3 µm a prohnutí <10 µm. Substráty DUMMY urychlují montážní a balicí testy, zatímco platýse RESEARCH se vyznačují tloušťkou epi-vrstvy 2–30 µm a zakázkovým dopováním. Všechny produkty jsou certifikovány rentgenovou difrakcí (křivka kývání <30 úhlových sekund) a Ramanovou spektroskopií, s elektrickými testy – Hallovými měřeními, C–V profilováním a skenováním mikrotrubiček – což zajišťuje shodu s normami JEDEC a SEMI.
Krystaly o průměru až 150 mm se pěstují metodou PVT a CVD s hustotou dislokací pod 1×10³ cm⁻² a nízkým počtem mikrodrátů. Semenné krystaly se řežou do 0,1° od osy c, aby se zaručil reprodukovatelný růst a vysoký výtěžek řezu.
Kombinací různých polytypů, variant dopování, jakostí, velikostí destiček SiC a vlastní výroby krystalů typu „boule“ a semenných krystalů naše platforma pro substráty SiC zefektivňuje dodavatelské řetězce a urychluje vývoj zařízení pro elektromobily, inteligentní sítě a aplikace v náročných podmínkách.
Obrázek SiC destičky
Datový list 6palcového SiC waferu typu 4H-N
| Datový list 6palcových SiC destiček | ||||
| Parametr | Podparametr | Z. stupeň | Stupeň P | Stupeň D |
| Průměr | 149,5–150,0 mm | 149,5–150,0 mm | 149,5–150,0 mm | |
| Tloušťka | 4H‑N | 350 µm ± 15 µm | 350 µm ± 25 µm | 350 µm ± 25 µm |
| Tloušťka | 4H‑SI | 500 µm ± 15 µm | 500 µm ± 25 µm | 500 µm ± 25 µm |
| Orientace destičky | Mimo osu: 4,0° směrem k <11-20> ±0,5° (4H-N); Na ose: <0001> ±0,5° (4H-SI) | Mimo osu: 4,0° směrem k <11-20> ±0,5° (4H-N); Na ose: <0001> ±0,5° (4H-SI) | Mimo osu: 4,0° směrem k <11-20> ±0,5° (4H-N); Na ose: <0001> ±0,5° (4H-SI) | |
| Hustota mikrotrubiček | 4H‑N | ≤ 0,2 cm⁻² | ≤ 2 cm⁻² | ≤ 15 cm⁻² |
| Hustota mikrotrubiček | 4H‑SI | ≤ 1 cm⁻² | ≤ 5 cm⁻² | ≤ 15 cm⁻² |
| Odpor | 4H‑N | 0,015–0,024 Ω·cm | 0,015–0,028 Ω·cm | 0,015–0,028 Ω·cm |
| Odpor | 4H‑SI | ≥ 1×10¹⁰ Ω·cm | ≥ 1×10⁵ Ω·cm | |
| Primární rovinná orientace | [10–10] ± 5,0° | [10–10] ± 5,0° | [10–10] ± 5,0° | |
| Primární délka plochého | 4H‑N | 47,5 mm ± 2,0 mm | ||
| Primární délka plochého | 4H‑SI | Zářez | ||
| Vyloučení okrajů | 3 mm | |||
| Osnova/LTV/TTV/Luk | ≤2,5 µm / ≤6 µm / ≤25 µm / ≤35 µm | ≤5 µm / ≤15 µm / ≤40 µm / ≤60 µm | ||
| Drsnost | polština | Ra ≤ 1 nm | ||
| Drsnost | CMP | Ra ≤ 0,2 nm | Ra ≤ 0,5 nm | |
| Trhliny na okrajích | Žádný | Kumulativní délka ≤ 20 mm, jednotlivá ≤ 2 mm | ||
| Šestihranné desky | Kumulativní plocha ≤ 0,05 % | Kumulativní plocha ≤ 0,1 % | Kumulativní plocha ≤ 1 % | |
| Polytypové oblasti | Žádný | Kumulativní plocha ≤ 3 % | Kumulativní plocha ≤ 3 % | |
| Uhlíkové inkluze | Kumulativní plocha ≤ 0,05 % | Kumulativní plocha ≤ 3 % | ||
| Povrchové škrábance | Žádný | Kumulativní délka ≤ 1 × průměr destičky | ||
| Okrajové třísky | Žádné povolené šířky a hloubky ≥ 0,2 mm | Až 7 třísek, každá o velikosti ≤ 1 mm | ||
| TSD (Dilokace závitového šroubu) | ≤ 500 cm⁻² | Není k dispozici | ||
| BPD (dislokace základní roviny) | ≤ 1000 cm⁻² | Není k dispozici | ||
| Povrchová kontaminace | Žádný | |||
| Obal | Kazeta s více destičkami nebo kontejner s jednou destičkou | Kazeta s více destičkami nebo kontejner s jednou destičkou | Kazeta s více destičkami nebo kontejner s jednou destičkou | |
Datový list 4palcového SiC waferu typu 4H-N
| Datový list 4palcového SiC waferu | |||
| Parametr | Nulová produkce MPD | Standardní výrobní stupeň (stupeň P) | Dummy stupeň (stupeň D) |
| Průměr | 99,5 mm–100,0 mm | ||
| Tloušťka (4H-N) | 350 µm±15 µm | 350 µm±25 µm | |
| Tloušťka (4H-Si) | 500 µm±15 µm | 500 µm±25 µm | |
| Orientace destičky | Mimo osu: 4,0° směrem k <1120> ±0,5° pro 4H-N; Na ose: <0001> ±0,5° pro 4H-Si | ||
| Hustota mikrotrubiček (4H-N) | ≤0,2 cm⁻² | ≤2 cm⁻² | ≤15 cm⁻² |
| Hustota mikrotrubiček (4H-Si) | ≤1 cm⁻² | ≤5 cm⁻² | ≤15 cm⁻² |
| Měrný odpor (4H-N) | 0,015–0,024 Ω·cm | 0,015–0,028 Ω·cm | |
| Měrný odpor (4H-Si) | ≥1E10 Ω·cm | ≥1E5 Ω·cm | |
| Primární rovinná orientace | [10–10] ±5,0° | ||
| Primární délka plochého | 32,5 mm ±2,0 mm | ||
| Délka sekundárního plochého dílu | 18,0 mm ±2,0 mm | ||
| Orientace sekundárního bytu | Silikonová lícová strana nahoru: 90° ve směru hodinových ručiček od primární roviny ±5,0° | ||
| Vyloučení okrajů | 3 mm | ||
| LTV/TTV/Bow Warp | ≤2,5 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm | ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm | |
| Drsnost | Polská Ra ≤1 nm; CMP Ra ≤0,2 nm | Ra ≤0,5 nm | |
| Trhliny na okrajích ozařováním vysoce intenzivním světlem | Žádný | Žádný | Kumulativní délka ≤10 mm; jednotlivá délka ≤2 mm |
| Šestihranné desky s vysokou intenzitou světla | Kumulativní plocha ≤0,05 % | Kumulativní plocha ≤0,05 % | Kumulativní plocha ≤0,1 % |
| Polytypní oblasti osvětlené vysoce intenzivním světlem | Žádný | Kumulativní plocha ≤3 % | |
| Vizuální uhlíkové inkluze | Kumulativní plocha ≤0,05 % | Kumulativní plocha ≤3 % | |
| Škrábance na povrchu křemíku způsobené světlem s vysokou intenzitou | Žádný | Kumulativní délka ≤1 průměr destičky | |
| Okrajové třísky od vysoce intenzivního světla | Žádné povolené šířky a hloubky ≥0,2 mm | 5 povoleno, ≤1 mm každý | |
| Kontaminace povrchu křemíku vysoce intenzivním světlem | Žádný | ||
| Dislokace závitového šroubu | ≤500 cm⁻² | Není k dispozici | |
| Obal | Kazeta s více destičkami nebo kontejner s jednou destičkou | Kazeta s více destičkami nebo kontejner s jednou destičkou | Kazeta s více destičkami nebo kontejner s jednou destičkou |
Datový list 4palcového SiC waferu typu HPSI
| Datový list 4palcového SiC waferu typu HPSI | |||
| Parametr | Nulový MPD výrobní stupeň (stupeň Z) | Standardní výrobní stupeň (stupeň P) | Dummy stupeň (stupeň D) |
| Průměr | 99,5–100,0 mm | ||
| Tloušťka (4H-Si) | 500 µm ±20 µm | 500 µm ±25 µm | |
| Orientace destičky | Mimo osu: 4,0° směrem k <11-20> ±0,5° pro 4H-N; Na ose: <0001> ±0,5° pro 4H-Si | ||
| Hustota mikrotrubiček (4H-Si) | ≤1 cm⁻² | ≤5 cm⁻² | ≤15 cm⁻² |
| Měrný odpor (4H-Si) | ≥1E9 Ω·cm | ≥1E5 Ω·cm | |
| Primární rovinná orientace | (10-10) ±5,0° | ||
| Primární délka plochého | 32,5 mm ±2,0 mm | ||
| Délka sekundárního plochého dílu | 18,0 mm ±2,0 mm | ||
| Orientace sekundárního bytu | Silikonová lícová strana nahoru: 90° ve směru hodinových ručiček od primární roviny ±5,0° | ||
| Vyloučení okrajů | 3 mm | ||
| LTV/TTV/Bow Warp | ≤3 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm | ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm | |
| Drsnost (plocha C) | polština | Ra ≤1 nm | |
| Drsnost (plocha Si) | CMP | Ra ≤0,2 nm | Ra ≤0,5 nm |
| Trhliny na okrajích ozařováním vysoce intenzivním světlem | Žádný | Kumulativní délka ≤10 mm; jednotlivá délka ≤2 mm | |
| Šestihranné desky s vysokou intenzitou světla | Kumulativní plocha ≤0,05 % | Kumulativní plocha ≤0,05 % | Kumulativní plocha ≤0,1 % |
| Polytypní oblasti osvětlené vysoce intenzivním světlem | Žádný | Kumulativní plocha ≤3 % | |
| Vizuální uhlíkové inkluze | Kumulativní plocha ≤0,05 % | Kumulativní plocha ≤3 % | |
| Škrábance na povrchu křemíku způsobené světlem s vysokou intenzitou | Žádný | Kumulativní délka ≤1 průměr destičky | |
| Okrajové třísky od vysoce intenzivního světla | Žádné povolené šířky a hloubky ≥0,2 mm | 5 povoleno, ≤1 mm každý | |
| Kontaminace povrchu křemíku vysoce intenzivním světlem | Žádný | Žádný | |
| Dislokace závitového šroubu | ≤500 cm⁻² | Není k dispozici | |
| Obal | Kazeta s více destičkami nebo kontejner s jednou destičkou | ||
Aplikace SiC destiček
-
Výkonové moduly z karbidového silikátu (SiC) pro střídače pro elektromobily
MOSFETy a diody na bázi SiC destiček, postavené na vysoce kvalitních substrátech SiC destiček, poskytují ultra nízké spínací ztráty. Využitím technologie SiC destiček tyto výkonové moduly pracují při vyšších napětích a teplotách, což umožňuje efektivnější trakční střídače. Integrace čipů SiC destiček do výkonových stupňů snižuje požadavky na chlazení a zastavěnou plochu, což ukazuje plný potenciál inovací SiC destiček. -
Vysokofrekvenční RF a 5G zařízení na SiC destičce
VF zesilovače a přepínače vyrobené na poloizolačních platformách z SiC destiček vykazují vynikající tepelnou vodivost a průrazné napětí. Substrát SiC destiček minimalizuje dielektrické ztráty na GHz frekvencích, zatímco pevnost materiálu SiC destičky umožňuje stabilní provoz za podmínek vysokého výkonu a vysokých teplot – díky čemuž je SiC destička preferovaným substrátem pro základnové stanice 5G nové generace a radarové systémy. -
Optoelektronické a LED substráty z SiC destiček
Modré a UV LED diody pěstované na substrátech z SiC destiček těží z vynikajícího přizpůsobení mřížky a odvodu tepla. Použití leštěné C-plochy z SiC destičky zajišťuje rovnoměrné epitaxní vrstvy, zatímco inherentní tvrdost SiC destičky umožňuje jemné ztenčení destičky a spolehlivé pouzdro součástky. Díky tomu je SiC destička ideální platformou pro vysoce výkonné LED diody s dlouhou životností.
Otázky a odpovědi k SiC destičkám
1. Otázka: Jak se vyrábějí SiC destičky?
A:
Vyrobené SiC destičkyPodrobné kroky
-
SiC destičkyPříprava surovin
- Použijte prášek SiC jakosti ≥5N (nečistoty ≤1 ppm).
- Prosejte a předpečte, abyste odstranili zbytkový uhlík nebo sloučeniny dusíku.
-
SiCPříprava semenných krystalů
-
Vezměte kousek monokrystalu 4H-SiC a nařežte ho podél orientace 〈0001〉 na plochu ~10 × 10 mm².
-
Přesné leštění na Ra ≤ 0,1 nm a označení orientace krystalu.
-
-
SiCPVT růst (fyzikální transport par)
-
Naplňte grafitový kelímek: spodní část práškem SiC, horní část zárodečným krystalem.
-
Vakuujte na 10⁻³–10⁻⁵ Torr nebo zasypte vysoce čistým héliem při tlaku 1 atm.
-
Zahřejte zdrojovou zónu na 2100–2300 ℃, zónu semen udržujte o 100–150 ℃ chladnější.
-
Regulujte rychlost růstu na 1–5 mm/h pro vyvážení kvality a propustnosti.
-
-
SiCŽíhání ingotů
-
Žíhejte vypěstovaný ingot SiC při teplotě 1600–1800 ℃ po dobu 4–8 hodin.
-
Účel: zmírnění tepelného namáhání a snížení hustoty dislokací.
-
-
SiCKrájení oplatek
-
Pomocí diamantové drátové pily nařežte ingot na plátky o tloušťce 0,5–1 mm.
-
Minimalizujte vibrace a boční síly, abyste zabránili vzniku mikrotrhlin.
-
-
SiCOplatkaBroušení a leštění
-
Hrubé mletík odstranění poškození pilou (drsnost ~10–30 µm).
-
Jemné mletípro dosažení rovinnosti ≤5 µm.
-
Chemicko-mechanické leštění (CMP)pro dosažení zrcadlového povrchu (Ra ≤ 0,2 nm).
-
-
SiCOplatkaČištění a inspekce
-
Ultrazvukové čištěnív roztoku Piranha (H2SO4:H202), DI vodě, poté IPA.
-
XRD/Ramanova spektroskopiek potvrzení polytypu (4H, 6H, 3C).
-
Interferometriepro měření rovinnosti (<5 µm) a deformace (<20 µm).
-
Čtyřbodová sondapro testování měrného odporu (např. HPSI ≥10⁹ Ω·cm).
-
Kontrola vadpod polarizačním světelným mikroskopem a scratch testerem.
-
-
SiCOplatkaKlasifikace a třídění
-
Seřadit destičky podle polytypu a elektrického typu:
-
4H-SiC N-typ (4H-N): koncentrace nosičů náboje 10¹⁶–10¹⁸ cm⁻³
-
4H-SiC vysoce čistý poloizolační materiál (4H-HPSI): měrný odpor ≥10⁹ Ω·cm
-
6H-SiC N-typu (6H-N)
-
Ostatní: 3C-SiC, typ P atd.
-
-
-
SiCOplatkaBalení a přeprava
-
Umístěte do čistých a bezprašných krabiček na oplatky.
-
Každou krabici označte průměrem, tloušťkou, polytypem, stupněm rezistivity a číslem šarže.
-
2. Otázka: Jaké jsou klíčové výhody SiC destiček oproti křemíkovým destičkám?
A: Ve srovnání s křemíkovými destičkami umožňují destičky SiC:
-
Provoz s vyšším napětím(>1 200 V) s nižším odporem v sepnutém stavu.
-
Vyšší teplotní stabilita(>300 °C) a vylepšeným tepelným managementem.
-
Rychlejší přepínací rychlostis nižšími ztrátami při spínání, což snižuje chlazení na úrovni systému a velikost výkonových měničů.
4. Otázka: Jaké běžné vady ovlivňují výtěžnost a výkon SiC destiček?
A: Mezi primární defekty v SiC destičkách patří mikrotrubice, dislokace bazální roviny (BPD) a povrchové škrábance. Mikrotrubice mohou způsobit katastrofické selhání zařízení; BPD v průběhu času zvyšují odpor; a povrchové škrábance vedou k rozbití destičky nebo špatnému epitaxnímu růstu. Pro maximalizaci výtěžnosti SiC destiček je proto nezbytná důkladná kontrola a zmírňování defektů.
Čas zveřejnění: 30. června 2025