Abstrak wafer SiC
Wafer silikon karbida (SiC)telah menjadi substrat pilihan untuk elektronik berkuasa tinggi, frekuensi tinggi dan suhu tinggi merentasi sektor automotif, tenaga boleh diperbaharui dan aeroangkasa. Portfolio kami merangkumi politaip utama dan skim doping—4H (4H-N) yang didop nitrogen, separa penebat ketulenan tinggi (HPSI), 3C (3C-N) yang didop nitrogen dan 4H/6H jenis-p (4H/6H-P)—ditawarkan dalam tiga gred kualiti: PRIME (substrat gred peranti yang digilap sepenuhnya), DUMMY (dilapisi atau tidak digilap untuk percubaan proses) dan RESEARCH (lapisan epi tersuai dan profil doping untuk R&D). Diameter wafer merangkumi 2″, 4″, 6″, 8″ dan 12″ untuk disesuaikan dengan kedua-dua alat legasi dan fabrik canggih. Kami juga membekalkan boule monokristalin dan kristal benih yang berorientasikan tepat untuk menyokong pertumbuhan kristal dalaman.
Wafer 4H-N kami mempunyai ketumpatan pembawa dari 1×10¹⁶ hingga 1×10¹⁹ cm⁻³ dan kerintangan 0.01–10 Ω·cm, memberikan mobiliti elektron dan medan pecahan yang sangat baik melebihi 2 MV/cm—sesuai untuk diod Schottky, MOSFET dan JFET. Substrat HPSI melebihi kerintangan 1×10¹² Ω·cm dengan ketumpatan mikropaip di bawah 0.1 cm⁻², memastikan kebocoran minimum untuk peranti RF dan gelombang mikro. Kubik 3C-N, tersedia dalam format 2″ dan 4″, membolehkan heteroepitaksi pada silikon dan menyokong aplikasi fotonik dan MEMS baharu. Wafer jenis-P 4H/6H-P, yang didop dengan aluminium hingga 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³, memudahkan seni bina peranti pelengkap.
Wafer SiC, wafer PRIME menjalani penggilapan kimia-mekanikal sehingga kekasaran permukaan RMS <0.2 nm, variasi ketebalan keseluruhan di bawah 3 µm, dan busur <10 µm. Substrat DUMMY mempercepatkan ujian pemasangan dan pembungkusan, manakala wafer RESEARCH mempunyai ketebalan epi-lapisan 2–30 µm dan pendopan tersuai. Semua produk diperakui oleh pembelauan sinar-X (lengkung goyang <30 arcsec) dan spektroskopi Raman, dengan ujian elektrik—pengukuran Hall, pemprofilan C–V dan pengimbasan mikropaip—untuk memastikan pematuhan JEDEC dan SEMI.
Boul sehingga diameter 150 mm ditanam melalui PVT dan CVD dengan ketumpatan kehelan di bawah 1×10³ cm⁻² dan bilangan paip mikro yang rendah. Kristal biji benih dipotong dalam lingkungan 0.1° daripada paksi-c untuk menjamin pertumbuhan yang boleh dihasilkan semula dan hasil hirisan yang tinggi.
Dengan menggabungkan pelbagai politaip, varian pendopan, gred kualiti, saiz wafer SiC dan pengeluaran boule dan kristal biji dalaman, platform substrat SiC kami memperkemas rantaian bekalan dan mempercepatkan pembangunan peranti untuk kenderaan elektrik, grid pintar dan aplikasi persekitaran yang keras.
Abstrak wafer SiC
Wafer silikon karbida (SiC)telah menjadi substrat SiC pilihan untuk elektronik berkuasa tinggi, frekuensi tinggi dan suhu tinggi merentasi sektor automotif, tenaga boleh diperbaharui dan aeroangkasa. Portfolio kami merangkumi politaip utama dan skim doping—4H (4H-N) yang didop nitrogen, separa penebat ketulenan tinggi (HPSI), 3C (3C-N) yang didop nitrogen dan jenis-p 4H/6H (4H/6H-P)—ditawarkan dalam tiga gred kualiti: wafer SiCPRIME (substrat gred peranti yang digilap sepenuhnya), DUMMY (dilapisi atau tidak digilap untuk percubaan proses), dan RESEARCH (lapisan epi tersuai dan profil doping untuk R&D). Diameter Wafer SiC merangkumi 2″, 4″, 6″, 8″, dan 12″ agar sesuai dengan kedua-dua alat legasi dan fabrik canggih. Kami juga membekalkan boule monokristalin dan kristal benih yang berorientasikan tepat untuk menyokong pertumbuhan kristal dalaman.
Wafer SiC 4H-N kami mempunyai ketumpatan pembawa dari 1×10¹⁶ hingga 1×10¹⁹ cm⁻³ dan kerintangan 0.01–10 Ω·cm, memberikan mobiliti elektron dan medan pecahan yang sangat baik melebihi 2 MV/cm—sesuai untuk diod Schottky, MOSFET dan JFET. Substrat HPSI melebihi kerintangan 1×10¹² Ω·cm dengan ketumpatan mikropaip di bawah 0.1 cm⁻², memastikan kebocoran minimum untuk peranti RF dan gelombang mikro. Kubik 3C-N, tersedia dalam format 2″ dan 4″, membolehkan heteroepitaksi pada silikon dan menyokong aplikasi fotonik dan MEMS baharu. Wafer SiC jenis-P 4H/6H-P, yang didop dengan aluminium hingga 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³, memudahkan seni bina peranti pelengkap.
Wafer SiC PRIME menjalani penggilapan kimia-mekanikal sehingga kekasaran permukaan RMS <0.2 nm, variasi ketebalan keseluruhan di bawah 3 µm, dan busur <10 µm. Substrat DUMMY mempercepatkan ujian pemasangan dan pembungkusan, manakala wafer RESEARCH mempunyai ketebalan epi-lapisan 2–30 µm dan pendopan tersuai. Semua produk diperakui oleh pembelauan sinar-X (lengkung goyang <30 arcsec) dan spektroskopi Raman, dengan ujian elektrik—pengukuran Hall, pemprofilan C–V dan pengimbasan mikropaip—memastikan pematuhan JEDEC dan SEMI.
Boul sehingga diameter 150 mm ditanam melalui PVT dan CVD dengan ketumpatan kehelan di bawah 1×10³ cm⁻² dan bilangan paip mikro yang rendah. Kristal biji benih dipotong dalam lingkungan 0.1° daripada paksi-c untuk menjamin pertumbuhan yang boleh dihasilkan semula dan hasil hirisan yang tinggi.
Dengan menggabungkan pelbagai politaip, varian pendopan, gred kualiti, saiz wafer SiC dan pengeluaran boule dan kristal biji dalaman, platform substrat SiC kami memperkemas rantaian bekalan dan mempercepatkan pembangunan peranti untuk kenderaan elektrik, grid pintar dan aplikasi persekitaran yang keras.
Gambar wafer SiC
Helaian data wafer SiC jenis 4H-N 6 inci
| Helaian data wafer SiC 6 inci | ||||
| Parameter | Sub-Parameter | Gred Z | Gred P | Gred D |
| Diameter | 149.5–150.0 mm | 149.5–150.0 mm | 149.5–150.0 mm | |
| Ketebalan | 4H‑U | 350 µm ± 15 µm | 350 µm ± 25 µm | 350 µm ± 25 µm |
| Ketebalan | 4H‑SI | 500 µm ± 15 µm | 500 µm ± 25 µm | 500 µm ± 25 µm |
| Orientasi Wafer | Luar paksi: 4.0° ke arah <11-20> ±0.5° (4H-N); Pada paksi: <0001> ±0.5° (4H-SI) | Luar paksi: 4.0° ke arah <11-20> ±0.5° (4H-N); Pada paksi: <0001> ±0.5° (4H-SI) | Luar paksi: 4.0° ke arah <11-20> ±0.5° (4H-N); Pada paksi: <0001> ±0.5° (4H-SI) | |
| Ketumpatan Mikropaip | 4H‑U | ≤ 0.2 cm⁻² | ≤ 2 cm⁻² | ≤ 15 cm⁻² |
| Ketumpatan Mikropaip | 4H‑SI | ≤ 1 cm⁻² | ≤ 5 cm⁻² | ≤ 15 cm⁻² |
| Kerintangan | 4H‑U | 0.015–0.024 Ω·cm | 0.015–0.028 Ω·cm | 0.015–0.028 Ω·cm |
| Kerintangan | 4H‑SI | ≥ 1×10¹⁰ Ω·cm | ≥ 1×10⁵ Ω·cm | |
| Orientasi Rata Utama | [10-10] ± 5.0° | [10-10] ± 5.0° | [10-10] ± 5.0° | |
| Panjang Rata Utama | 4H‑U | 47.5 mm ± 2.0 mm | ||
| Panjang Rata Utama | 4H‑SI | Takuk | ||
| Pengecualian Tepi | 3 mm | |||
| Warp/LTV/TTV/Busur | ≤2.5 µm / ≤6 µm / ≤25 µm / ≤35 µm | ≤5 µm / ≤15 µm / ≤40 µm / ≤60 µm | ||
| Kekasaran | Poland | Ra ≤ 1 nm | ||
| Kekasaran | CMP | Ra ≤ 0.2 nm | Ra ≤ 0.5 nm | |
| Retakan Tepi | Tiada | Panjang kumulatif ≤ 20 mm, tunggal ≤ 2 mm | ||
| Plat Hex | Kawasan kumulatif ≤ 0.05% | Kawasan kumulatif ≤ 0.1% | Kawasan kumulatif ≤ 1% | |
| Kawasan Politaip | Tiada | Kawasan kumulatif ≤ 3% | Kawasan kumulatif ≤ 3% | |
| Kemasukan Karbon | Kawasan kumulatif ≤ 0.05% | Kawasan kumulatif ≤ 3% | ||
| Calar Permukaan | Tiada | Panjang kumulatif ≤ 1 × diameter wafer | ||
| Cip Tepi | Tiada yang dibenarkan ≥ 0.2 mm lebar & kedalaman | Sehingga 7 cip, ≤ 1 mm setiap satu | ||
| TSD (Kehelan Skru Pengulir) | ≤ 500 cm⁻² | Tidak Ada | ||
| BPD (Dislokasi Satah Asas) | ≤ 1000 cm⁻² | Tidak Ada | ||
| Pencemaran Permukaan | Tiada | |||
| Pembungkusan | Kaset berbilang wafer atau bekas wafer tunggal | Kaset berbilang wafer atau bekas wafer tunggal | Kaset berbilang wafer atau bekas wafer tunggal | |
Helaian data wafer SiC jenis 4H-N 4 inci
| Helaian data wafer SiC 4 inci | |||
| Parameter | Pengeluaran MPD Sifar | Gred Pengeluaran Standard (Gred P) | Gred Dummy (Gred D) |
| Diameter | 99.5 mm–100.0 mm | ||
| Ketebalan (4H-N) | 350 µm±15 µm | 350 µm±25 µm | |
| Ketebalan (4H-Si) | 500 µm±15 µm | 500 µm±25 µm | |
| Orientasi Wafer | Luar paksi: 4.0° ke arah <1120> ±0.5° untuk 4H-N; Pada paksi: <0001> ±0.5° untuk 4H-Si | ||
| Ketumpatan Mikropaip (4H-N) | ≤0.2 cm⁻² | ≤2 cm⁻² | ≤15 cm⁻² |
| Ketumpatan Mikropaip (4H-Si) | ≤1 cm⁻² | ≤5 cm⁻² | ≤15 cm⁻² |
| Kerintangan (4H-N) | 0.015–0.024 Ω·cm | 0.015–0.028 Ω·cm | |
| Kerintangan (4H-Si) | ≥1E10 Ω·cm | ≥1E5 Ω·cm | |
| Orientasi Rata Utama | [10-10] ±5.0° | ||
| Panjang Rata Utama | 32.5 mm ±2.0 mm | ||
| Panjang Rata Sekunder | 18.0 mm ±2.0 mm | ||
| Orientasi Rata Sekunder | Sudut silikon ke atas: 90° CW dari permukaan rata utama ±5.0° | ||
| Pengecualian Tepi | 3 mm | ||
| LTV/TTV/Lengkungan Busur | ≤2.5 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm | ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm | |
| Kekasaran | Poland Ra ≤1 nm; CMP Ra ≤0.2 nm | Ra ≤0.5 nm | |
| Retakan Tepi Oleh Cahaya Keamatan Tinggi | Tiada | Tiada | Panjang kumulatif ≤10 mm; panjang tunggal ≤2 mm |
| Plat Hex Dengan Cahaya Intensiti Tinggi | Kawasan kumulatif ≤0.05% | Kawasan kumulatif ≤0.05% | Kawasan kumulatif ≤0.1% |
| Kawasan Politaip Dengan Cahaya Intensiti Tinggi | Tiada | Kawasan kumulatif ≤3% | |
| Kemasukan Karbon Visual | Kawasan kumulatif ≤0.05% | Kawasan kumulatif ≤3% | |
| Calar Permukaan Silikon Oleh Cahaya Keamatan Tinggi | Tiada | Panjang kumulatif ≤1 diameter wafer | |
| Cip Tepi Dengan Cahaya Intensiti Tinggi | Tiada yang dibenarkan lebar dan kedalaman ≥0.2 mm | 5 dibenarkan, ≤1 mm setiap satu | |
| Pencemaran Permukaan Silikon Oleh Cahaya Berintensiti Tinggi | Tiada | ||
| Kehelan skru penguliran | ≤500 cm⁻² | Tidak Ada | |
| Pembungkusan | Kaset berbilang wafer atau bekas wafer tunggal | Kaset berbilang wafer atau bekas wafer tunggal | Kaset berbilang wafer atau bekas wafer tunggal |
Helaian data wafer SiC jenis HPSI 4 inci
| Helaian data wafer SiC jenis HPSI 4 inci | |||
| Parameter | Gred Pengeluaran MPD Sifar (Gred Z) | Gred Pengeluaran Standard (Gred P) | Gred Dummy (Gred D) |
| Diameter | 99.5–100.0 mm | ||
| Ketebalan (4H-Si) | 500 µm ±20 µm | 500 µm ±25 µm | |
| Orientasi Wafer | Luar paksi: 4.0° ke arah <11-20> ±0.5° untuk 4H-N; Pada paksi: <0001> ±0.5° untuk 4H-Si | ||
| Ketumpatan Mikropaip (4H-Si) | ≤1 cm⁻² | ≤5 cm⁻² | ≤15 cm⁻² |
| Kerintangan (4H-Si) | ≥1E9 Ω·cm | ≥1E5 Ω·cm | |
| Orientasi Rata Utama | (10-10) ±5.0° | ||
| Panjang Rata Utama | 32.5 mm ±2.0 mm | ||
| Panjang Rata Sekunder | 18.0 mm ±2.0 mm | ||
| Orientasi Rata Sekunder | Sudut silikon ke atas: 90° CW dari permukaan rata utama ±5.0° | ||
| Pengecualian Tepi | 3 mm | ||
| LTV/TTV/Lengkungan Busur | ≤3 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm | ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm | |
| Kekasaran (muka C) | Poland | Ra ≤1 nm | |
| Kekasaran (muka Si) | CMP | Ra ≤0.2 nm | Ra ≤0.5 nm |
| Retakan Tepi Oleh Cahaya Keamatan Tinggi | Tiada | Panjang kumulatif ≤10 mm; panjang tunggal ≤2 mm | |
| Plat Hex Dengan Cahaya Intensiti Tinggi | Kawasan kumulatif ≤0.05% | Kawasan kumulatif ≤0.05% | Kawasan kumulatif ≤0.1% |
| Kawasan Politaip Dengan Cahaya Intensiti Tinggi | Tiada | Kawasan kumulatif ≤3% | |
| Kemasukan Karbon Visual | Kawasan kumulatif ≤0.05% | Kawasan kumulatif ≤3% | |
| Calar Permukaan Silikon Oleh Cahaya Keamatan Tinggi | Tiada | Panjang kumulatif ≤1 diameter wafer | |
| Cip Tepi Dengan Cahaya Intensiti Tinggi | Tiada yang dibenarkan lebar dan kedalaman ≥0.2 mm | 5 dibenarkan, ≤1 mm setiap satu | |
| Pencemaran Permukaan Silikon Oleh Cahaya Berintensiti Tinggi | Tiada | Tiada | |
| Kehelan Skru Pengulir | ≤500 cm⁻² | Tidak Ada | |
| Pembungkusan | Kaset berbilang wafer atau bekas wafer tunggal | ||
Aplikasi wafer SiC
-
Modul Kuasa Wafer SiC untuk Inverter EV
MOSFET dan diod berasaskan wafer SiC yang dibina pada substrat wafer SiC berkualiti tinggi memberikan kerugian pensuisan ultra rendah. Dengan memanfaatkan teknologi wafer SiC, modul kuasa ini beroperasi pada voltan dan suhu yang lebih tinggi, membolehkan penyongsang daya tarikan yang lebih cekap. Mengintegrasikan acuan wafer SiC ke dalam peringkat kuasa mengurangkan keperluan dan jejak penyejukan, sekali gus mempamerkan potensi penuh inovasi wafer SiC. -
Peranti RF & 5G Frekuensi Tinggi pada Wafer SiC
Penguat dan suis RF yang dibuat pada platform wafer SiC separa penebat mempamerkan kekonduksian terma dan voltan kerosakan yang unggul. Substrat wafer SiC meminimumkan kehilangan dielektrik pada frekuensi GHz, manakala kekuatan bahan wafer SiC membolehkan operasi yang stabil di bawah keadaan kuasa tinggi dan suhu tinggi—menjadikan wafer SiC substrat pilihan untuk stesen pangkalan 5G dan sistem radar generasi seterusnya. -
Substrat Optoelektronik & LED daripada Wafer SiC
LED biru dan UV yang ditanam pada substrat wafer SiC mendapat manfaat daripada padanan kekisi dan pelesapan haba yang sangat baik. Penggunaan wafer SiC muka-C yang digilap memastikan lapisan epitaksi yang seragam, manakala kekerasan semula jadi wafer SiC membolehkan penipisan wafer halus dan pembungkusan peranti yang andal. Ini menjadikan wafer SiC platform pilihan untuk aplikasi LED berkuasa tinggi dan tahan lama.
Soal Jawab wafer SiC
1. S: Bagaimanakah wafer SiC dihasilkan?
A:
Wafer SiC dihasilkanLangkah Terperinci
-
Wafer SiCPenyediaan Bahan Mentah
- Gunakan serbuk SiC gred ≥5N (bendasing ≤1 ppm).
- Tapis dan bakar terlebih dahulu untuk membuang sisa sebatian karbon atau nitrogen.
-
SiCPenyediaan Kristal Benih
-
Ambil sekeping hablur tunggal 4H-SiC, hiris sepanjang orientasi 〈0001〉 kepada ~10 × 10 mm².
-
Gilap jitu hingga Ra ≤0.1 nm dan tandakan orientasi kristal.
-
-
SiCPertumbuhan PVT (Pengangkutan Wap Fizikal)
-
Muatkan mangkuk pijar grafit: bahagian bawah dengan serbuk SiC, bahagian atas dengan kristal biji.
-
Kosongkan ke 10⁻³–10⁻⁵ Torr atau isi semula dengan helium ketulenan tinggi pada 1 atm.
-
Panaskan zon sumber kepada 2100–2300 ℃, pastikan zon benih berada pada suhu 100–150 ℃ lebih sejuk.
-
Kawal kadar pertumbuhan pada 1–5 mm/j untuk mengimbangi kualiti dan daya pemprosesan.
-
-
SiCPenyepuhlindapan Jongkong
-
Panaskan jongkong SiC yang telah tumbuh pada suhu 1600–1800 ℃ selama 4–8 jam.
-
Tujuan: melegakan tekanan haba dan mengurangkan ketumpatan kehelan.
-
-
SiCPenghirisan Wafer
-
Gunakan gergaji dawai berlian untuk menghiris jongkong menjadi kepingan wafer setebal 0.5–1 mm.
-
Kurangkan getaran dan daya sisi untuk mengelakkan keretakan mikro.
-
-
SiCWaferPengisaran & Penggilapan
-
Pengisaran kasaruntuk membuang kerosakan akibat menggergaji (kekasaran ~10–30 µm).
-
Pengisaran halusuntuk mencapai kerataan ≤5 µm.
-
Penggilapan Kimia-Mekanikal (CMP)untuk mencapai kemasan seperti cermin (Ra ≤0.2 nm).
-
-
SiCWaferPembersihan & Pemeriksaan
-
Pembersihan ultrasonikdalam larutan Piranha (H₂SO₄:H₂O₂), air DI, kemudian IPA.
-
Spektroskopi XRD/Ramanuntuk mengesahkan politaip (4H, 6H, 3C).
-
Interferometriuntuk mengukur kerataan (<5 µm) dan lengkungan (<20 µm).
-
Kuar empat titikuntuk menguji kerintangan (cth. HPSI ≥10⁹ Ω·cm).
-
Pemeriksaan kecacatandi bawah mikroskop cahaya terkutub dan penguji calar.
-
-
SiCWaferPengelasan & Pengisihan
-
Isih wafer mengikut politaip dan jenis elektrik:
-
4H-SiC Jenis-N (4H-N): kepekatan pembawa 10¹⁶–10¹⁸ cm⁻³
-
Separa Penebat Ketulenan Tinggi 4H-SiC (4H-HPSI): kerintangan ≥10⁹ Ω·cm
-
Jenis-N 6H-SiC (6H-N)
-
Lain-lain: 3C-SiC, jenis-P, dsb.
-
-
-
SiCWaferPembungkusan & Penghantaran
-
Letakkan di dalam kotak wafer yang bersih dan bebas habuk.
-
Labelkan setiap kotak dengan diameter, ketebalan, politaip, gred kerintangan dan nombor kelompok.
-
2. S: Apakah kelebihan utama wafer SiC berbanding wafer silikon?
A: Berbanding dengan wafer silikon, wafer SiC membolehkan:
-
Operasi voltan yang lebih tinggi(>1,200 V) dengan rintangan aktif yang lebih rendah.
-
Kestabilan suhu yang lebih tinggi(>300 °C) dan pengurusan terma yang lebih baik.
-
Kelajuan pensuisan yang lebih pantasdengan kehilangan pensuisan yang lebih rendah, mengurangkan penyejukan peringkat sistem dan saiz dalam penukar kuasa.
4. S: Apakah kecacatan biasa yang mempengaruhi hasil dan prestasi wafer SiC?
A: Kecacatan utama dalam wafer SiC termasuk paip mikro, kehelan satah basal (BPD), dan calar permukaan. Paip mikro boleh menyebabkan kegagalan peranti yang dahsyat; BPD meningkatkan rintangan semasa dari semasa ke semasa; dan calar permukaan menyebabkan kerosakan wafer atau pertumbuhan epitaksi yang lemah. Oleh itu, pemeriksaan yang ketat dan pengurangan kecacatan adalah penting untuk memaksimumkan hasil wafer SiC.
Masa siaran: 30 Jun 2025