Кремний карбиді пластинкаларына/SiC пластинасына арналған толық нұсқаулық

SiC вафельінің рефераты

 Кремний карбиді (SiC) пластиналарыавтомобиль, жаңартылатын энергия және аэроғарыш салаларында жоғары қуатты, жоғары жиілікті және жоғары температуралы электроника үшін таңдау субстратына айналды. Біздің портфолио негізгі политиптерді және қоспалау схемаларын қамтиды: азот қосылған 4H (4H-N), жоғары тазалықтағы жартылай оқшаулағыш (HPSI), азот қосылған 3C (3C-N) және p-типті 4H/6H (4H/6H-P) — үш сапа дәрежесінде ұсынылады: PRIME-жылтыратылған (толығымен жылтыратылған), субстраттар (толығымен жылтыратылған). технологиялық сынақтар үшін жылтыратылған) және RESEARCH (арнайы эпи қабаттары және ҒЗТКЖ үшін допинг профильдері). Вафли диаметрлері бұрынғы құралдарға да, жетілдірілген фабтарға да сәйкес келу үшін 2″, 4″, 6″, 8″ және 12″ құрайды. Біз сондай-ақ үйдегі кристалдардың өсуін қолдау үшін монокристалды бульдар мен дәл бағытталған тұқым кристалдарын жеткіземіз.

Біздің 4H-N пластиналарымыз тасымалдаушы тығыздығы 1×10¹⁶-ден 1×10¹⁹ см⁻³-ге дейін және кедергісі 0,01–10 Ω·см, тамаша электрондардың қозғалғыштығын және 2 МВ/см-ден жоғары ыдырау өрістерін қамтамасыз етеді — Schottky диодтары мен JOSFET, METF үшін өте қолайлы. HPSI субстраттары микроқұбырдың тығыздығы 0,1 см⁻² төмен болғанда 1×10¹² Ω·см кедергіден асады, бұл РЖ және микротолқынды құрылғылар үшін ең аз ағып кетуді қамтамасыз етеді. Cubic 3C-N, 2 дюйм және 4 дюйм пішімінде қол жетімді, кремнийде гетероэпитаксияға мүмкіндік береді және жаңа фотоникалық және MEMS қолданбаларын қолдайды. 1×10¹⁶–5×10¹⁸ см⁻³ дейін алюминий қосылған P-типті 4H/6H-P пластиналары қосымша құрылғы архитектурасын жеңілдетеді.

SiC пластинасы, PRIME пластиналары <0,2 нм RMS бетінің кедір-бұдырлығына, жалпы қалыңдығының вариациясы 3 мкм-ге дейін және иін <10 мкм дейін химиялық-механикалық жылтыратудан өтеді. DUMMY субстраттары құрастыру және орау сынақтарын жылдамдатады, ал RESEARCH пластинкаларында 2–30 мкм эпи-қабат қалыңдығы және тапсырыс бойынша допинг бар. Барлық өнімдер JEDEC және SEMI сәйкестігін қамтамасыз ететін электрлік сынақтар — Холл өлшемдері, C–V профилін жасау және микроқұбырларды сканерлеу арқылы рентгендік дифракция (тербеліс қисығы <30 доғасек) және Раман спектроскопиясы арқылы сертификатталған.

Диаметрі 150 мм-ге дейінгі бульдар дислокация тығыздығы 1×10³ см⁻²-ден төмен және микроқұбыр саны төмен PVT және CVD арқылы өсіріледі. Тұқымдық кристалдар қайталанатын өсуді және жоғары кесу өнімділігін қамтамасыз ету үшін с осінен 0,1 ° қашықтықта кесіледі.

Бірнеше политиптерді, допинг нұсқаларын, сапа сорттарын, SiC пластинаның өлшемдерін және үйдегі буль және тұқымдық кристалды өндіруді біріктіре отырып, біздің SiC субстрат платформасы жеткізу тізбегін оңтайландырады және электр көліктері, смарт желілері және қатал қоршаған орта қолданбалары үшін құрылғының дамуын жылдамдатады.

SiC вафельінің рефераты

 Кремний карбиді (SiC) пластиналарыавтомобиль, жаңартылатын энергия және аэроғарыш секторларында жоғары қуатты, жоғары жиілікті және жоғары температуралы электроника үшін таңдаулы SiC субстратына айналды. Біздің портфолио негізгі политиптер мен қоспалау схемаларын қамтиды - азот қосылған 4H (4H-N), жоғары таза жартылай оқшаулағыш (HPSI), азот қосылған 3C (3C-N) және p-типті 4H/6H (4H/6H-P) — үш сапа сыныбында ұсынылады: SiC вафлиPRIME (толығымен жылтыратылған, құрылғы деңгейіндегі субстраттар), DUMMY (технологиялық сынақтар үшін сыланған немесе жылтыратылған) және RESEARCH (арнайы эпи қабаттары және ҒЗТКЖ үшін қоспа профильдері). SiC Wafer диаметрлері бұрынғы құралдарға да, жетілдірілген фабрикаларға да сәйкес келетін 2″, 4″, 6″, 8″ және 12″ құрайды. Біз сондай-ақ үйдегі кристалдардың өсуін қолдау үшін монокристалды бульдар мен дәл бағытталған тұқым кристалдарын жеткіземіз.

Біздің 4H-N SiC пластиналарымыз 1×10¹⁶-тен 1×10¹⁹ см⁻³-ге дейінгі тасымалдаушы тығыздықтарын және 0,01–10 Ω·см кедергісін көрсетеді, тамаша электрондардың қозғалғыштығын және 2 МВ/см-ден жоғары ыдырау өрістерін қамтамасыз етеді — Schottky, JFOS диодтары, MFOS диодтары үшін өте қолайлы. HPSI субстраттары микроқұбырдың тығыздығы 0,1 см⁻² төмен болғанда 1×10¹² Ω·см кедергіден асады, бұл РЖ және микротолқынды құрылғылар үшін ең аз ағып кетуді қамтамасыз етеді. Cubic 3C-N, 2 дюйм және 4 дюйм пішімінде қол жетімді, кремнийде гетероэпитаксияға мүмкіндік береді және жаңа фотоникалық және MEMS қолданбаларын қолдайды. SiC пластинасы 1×10¹⁶–5×10¹⁸ см⁻³ дейін алюминий қосылған P-типті 4H/6H-P пластиналары құрылғының қосымша архитектурасын жеңілдетеді.

SiC пластинасы PRIME пластиналары <0,2 нм RMS бетінің кедір-бұдырлығына, жалпы қалыңдығының вариациясы 3 мкм-ге дейін және иін <10 мкм дейін химиялық-механикалық жылтыратудан өтеді. DUMMY субстраттары құрастыру және орау сынақтарын жылдамдатады, ал RESEARCH пластинкаларында 2–30 мкм эпи-қабат қалыңдығы және тапсырыс бойынша допинг бар. Барлық өнімдер JEDEC және SEMI сәйкестігін қамтамасыз ететін электрлік сынақтар — Холл өлшемдері, C–V профилін жасау және микроқұбырларды сканерлеу арқылы рентгендік дифракция (тербеліс қисығы <30 доғасек) және Раман спектроскопиясы арқылы сертификатталған.

Диаметрі 150 мм-ге дейінгі бульдар дислокация тығыздығы 1×10³ см⁻²-ден төмен және микроқұбыр саны төмен PVT және CVD арқылы өсіріледі. Тұқымдық кристалдар қайталанатын өсуді және жоғары кесу өнімділігін қамтамасыз ету үшін с осінен 0,1 ° қашықтықта кесіледі.

Бірнеше политиптерді, допинг нұсқаларын, сапа сорттарын, SiC пластинаның өлшемдерін және үйдегі буль және тұқымдық кристалды өндіруді біріктіре отырып, біздің SiC субстрат платформасы жеткізу тізбегін оңтайландырады және электр көліктері, смарт желілері және қатал қоршаған орта қолданбалары үшін құрылғының дамуын жылдамдатады.

SiC вафлиінің суреті

6 дюймдік 4H-N типті SiC пластинаның деректер парағы

 

6 дюймдік SiC пластиналар деректер парағы
Параметр Ішкі параметр Z дәрежесі P дәрежесі D дәрежесі
Диаметрі   149,5–150,0 мм 149,5–150,0 мм 149,5–150,0 мм
Қалыңдығы 4H‑N 350 мкм ± 15 мкм 350 мкм ± 25 мкм 350 мкм ± 25 мкм
Қалыңдығы 4H‑SI 500 мкм ± 15 мкм 500 мкм ± 25 мкм 500 мкм ± 25 мкм
Вафельді бағдарлау   Өшіру осі: 4,0° <11-20> ±0,5° (4H-N); Ось бойынша: <0001> ±0,5° (4H-SI) Өшіру осі: 4,0° <11-20> ±0,5° (4H-N); Ось бойынша: <0001> ±0,5° (4H-SI) Өшіру осі: 4,0° <11-20> ±0,5° (4H-N); Ось бойынша: <0001> ±0,5° (4H-SI)
Микроқұбырдың тығыздығы 4H‑N ≤ 0,2 см⁻² ≤ 2 см⁻² ≤ 15 см⁻²
Микроқұбырдың тығыздығы 4H‑SI ≤ 1 см⁻² ≤ 5 см⁻² ≤ 15 см⁻²
Қарсылық 4H‑N 0,015–0,024 Ом·см 0,015–0,028 Ом·см 0,015–0,028 Ом·см
Қарсылық 4H‑SI ≥ 1×10¹⁰ Ω·см ≥ 1×10⁵ Ω·см  
Бастапқы тегіс бағдарлау   [10-10] ± 5,0° [10-10] ± 5,0° [10-10] ± 5,0°
Негізгі жазық ұзындық 4H‑N 47,5 мм ± 2,0 мм    
Негізгі жазық ұзындық 4H‑SI Ойық    
Жиекті алып тастау     3 мм  
Warp/LTV/TTV/садақ   ≤2,5 мкм / ≤6 мкм / ≤25 мкм / ≤35 мкм ≤5 мкм / ≤15 мкм / ≤40 мкм / ≤60 мкм  
Кедір-бұдыр поляк Ra ≤ 1 нм    
Кедір-бұдыр CMP Ra ≤ 0,2 нм   Ra ≤ 0,5 нм
Жиектердегі жарықтар   Жоқ   Жиынтық ұзындығы ≤ 20 мм, жалғыз ≤ 2 мм
Алты қырлы тақталар   Жиынтық ауданы ≤ 0,05% Жиынтық ауданы ≤ 0,1% Жиынтық ауданы ≤ 1%
Политипті аймақтар   Жоқ Жиынтық ауданы ≤ 3% Жиынтық ауданы ≤ 3%
Көміртек қосындылары   Жиынтық ауданы ≤ 0,05%   Жиынтық ауданы ≤ 3%
Беткі сызаттар   Жоқ   Жиынтық ұзындығы ≤ 1 × пластинаның диаметрі
Жиек чиптері   Ешқайсысы ≥ 0,2 мм ені мен тереңдігіне рұқсат етілмейді   7 чипке дейін, әрқайсысы ≤ 1 мм
TSD (бұранданың дислокациясы)   ≤ 500 см⁻²   Жоқ
BPD (негізгі жазықтықтың дислокациясы)   ≤ 1000 см⁻²   Жоқ
Беттік ластану   Жоқ    
Қаптама   Көп вафельді кассета немесе жалғыз вафельді контейнер Көп вафельді кассета немесе жалғыз вафельді контейнер Көп вафельді кассета немесе жалғыз вафельді контейнер

4 дюймдік 4H-N типті SiC пластинаның деректер парағы

 

4 дюймдік SiC пластинаның деректер парағы
Параметр Нөлдік MPD өндірісі Стандартты өндіріс дәрежесі (P сыныбы) Жалған баға (D сыныбы)
Диаметрі 99,5 мм–100,0 мм
Қалыңдығы (4H-N) 350 мкм±15 мкм   350 мкм±25 мкм
Қалыңдығы (4H-Si) 500 мкм±15 мкм   500 мкм±25 мкм
Вафельді бағдарлау Өшіру осі: 4H-N үшін 4,0° <1120> ±0,5°; Ось бойынша: <0001> 4H-Si үшін ±0,5°    
Микроқұбырдың тығыздығы (4H-N) ≤0,2 см⁻² ≤2 см⁻² ≤15 см⁻²
Микроқұбырдың тығыздығы (4H-Si) ≤1 см⁻² ≤5 см⁻² ≤15 см⁻²
Меншікті кедергі (4H-N)   0,015–0,024 Ом·см 0,015–0,028 Ом·см
Меншікті кедергі (4H-Si) ≥1E10 Ω·см   ≥1E5 Ω·см
Бастапқы тегіс бағдарлау   [10-10] ±5,0°  
Негізгі жазық ұзындық   32,5 мм ±2,0 мм  
Қосымша жазық ұзындық   18,0 мм ±2,0 мм  
Қосымша жазық бағдарлау   Кремний бетін жоғары қаратып: 90° CW ± 5,0°  
Жиекті алып тастау   3 мм  
LTV/TTV/Садақ бұрылысы ≤2,5 мкм/≤5 мкм/≤15 мкм/≤30 мкм   ≤10 мкм/≤15 мкм/≤25 мкм/≤40 мкм
Кедір-бұдыр Поляк Ra ≤1 нм; CMP Ra ≤0,2 нм   Ra ≤0,5 нм
Жоғары қарқынды жарықтың әсерінен жиектердің жарықтары Жоқ Жоқ Жиынтық ұзындығы ≤10 мм; жалғыз ұзындығы ≤2 мм
Жоғары қарқынды жарық арқылы алты қырлы тақталар Жиынтық ауданы ≤0,05% Жиынтық ауданы ≤0,05% Жиынтық ауданы ≤0,1%
Жоғары қарқынды жарықпен политипті аймақтар Жоқ   Жиынтық ауданы ≤3%
Көрнекі көміртек қосындылары Жиынтық ауданы ≤0,05%   Жиынтық ауданы ≤3%
Жоғары қарқынды жарықпен кремний беті сызаттар Жоқ   Жиынтық ұзындығы ≤1 пластинаның диаметрі
Жоғары интенсивті жарық арқылы жиектер чиптері Ешқайсысы ≥0,2 мм ені мен тереңдігіне рұқсат етілмейді   5 рұқсат етілген, әрқайсысы ≤1 мм
Жоғары қарқынды жарықпен кремний бетінің ластануы Жоқ    
Бұранданың дислокациясы ≤500 см⁻² Жоқ  
Қаптама Көп вафельді кассета немесе жалғыз вафельді контейнер Көп вафельді кассета немесе жалғыз вафельді контейнер Көп вафельді кассета немесе жалғыз вафельді контейнер

4 дюймдік HPSI типті SiC пластинаның деректер парағы

 

4 дюймдік HPSI типті SiC пластинаның деректер парағы
Параметр Нөлдік MPD өндіру деңгейі (Z дәрежесі) Стандартты өндіріс дәрежесі (P сыныбы) Жалған баға (D сыныбы)
Диаметрі   99,5–100,0 мм  
Қалыңдығы (4H-Si) 500 мкм ±20 мкм   500 мкм ±25 мкм
Вафельді бағдарлау Өшіру осі: 4H-N үшін 4,0° <11-20> ±0,5°; Ось бойынша: <0001> 4H-Si үшін ±0,5°
Микроқұбырдың тығыздығы (4H-Si) ≤1 см⁻² ≤5 см⁻² ≤15 см⁻²
Меншікті кедергі (4H-Si) ≥1E9 Ω·см   ≥1E5 Ω·см
Бастапқы тегіс бағдарлау (10-10) ±5,0°
Негізгі жазық ұзындық 32,5 мм ±2,0 мм
Қосымша жазық ұзындық 18,0 мм ±2,0 мм
Қосымша жазық бағдарлау Кремний бетін жоғары қаратып: 90° CW ± 5,0°
Жиекті алып тастау   3 мм  
LTV/TTV/Садақ бұрылысы ≤3 мкм/≤5 мкм/≤15 мкм/≤30 мкм   ≤10 мкм/≤15 мкм/≤25 мкм/≤40 мкм
Кедір-бұдыр (C беті) поляк Ra ≤1 нм  
Кедір-бұдыр (Си беті) CMP Ra ≤0,2 нм Ra ≤0,5 нм
Жоғары қарқынды жарықтың әсерінен жиектердің жарықтары Жоқ   Жиынтық ұзындығы ≤10 мм; жалғыз ұзындығы ≤2 мм
Жоғары қарқынды жарық арқылы алты қырлы тақталар Жиынтық ауданы ≤0,05% Жиынтық ауданы ≤0,05% Жиынтық ауданы ≤0,1%
Жоғары қарқынды жарықпен политипті аймақтар Жоқ   Жиынтық ауданы ≤3%
Көрнекі көміртек қосындылары Жиынтық ауданы ≤0,05%   Жиынтық ауданы ≤3%
Жоғары қарқынды жарықпен кремний беті сызаттар Жоқ   Жиынтық ұзындығы ≤1 пластинаның диаметрі
Жоғары интенсивті жарық арқылы жиектер чиптері Ешқайсысы ≥0,2 мм ені мен тереңдігіне рұқсат етілмейді   5 рұқсат етілген, әрқайсысы ≤1 мм
Жоғары қарқынды жарықпен кремний бетінің ластануы Жоқ   Жоқ
Бұранданың дислокациясы ≤500 см⁻² Жоқ  
Қаптама   Көп вафельді кассета немесе жалғыз вафельді контейнер  

SiC вафлиді қолдану

 

  • EV инверторларына арналған SiC вафли қуат модульдері
    SiC вафли негізіндегі MOSFET және жоғары сапалы SiC пластиналы субстраттарға салынған диодтар өте төмен коммутация шығындарын қамтамасыз етеді. SiC вафли технологиясын қолдана отырып, бұл қуат модульдері жоғары кернеулер мен температураларда жұмыс істейді, бұл тиімдірек тартқыш инверторларға мүмкіндік береді. SiC пластинкаларын қуат сатыларына біріктіру салқындату талаптары мен ізін азайтады, SiC пластинасы инновациясының толық әлеуетін көрсетеді.

  • SiC Wafer жүйесіндегі жоғары жиілікті RF және 5G құрылғылары
    Жартылай оқшаулағыш SiC пластинкаларында жасалған радиожиілік күшейткіштер мен ажыратқыштар жоғары жылу өткізгіштік пен бұзылу кернеуін көрсетеді. SiC пластинаның субстраты ГГц жиіліктеріндегі диэлектрлік шығындарды азайтады, ал SiC пластинаның материалының беріктігі жоғары қуатты, жоғары температура жағдайында тұрақты жұмыс істеуге мүмкіндік береді, бұл SiC пластинасын келесі буын 5G базалық станциялары мен радар жүйелері үшін таңдау субстратына айналдырады.

  • SiC Wafer компаниясының оптоэлектрондық және жарықдиодты субстраттары
    SiC вафли субстраттарында өсірілген көк және ультракүлгін жарық диодтары тордың тамаша сәйкестігі мен жылуды таратудың пайдасын көреді. C-бетінің жылтыратылған SiC пластинасын пайдалану біркелкі эпитаксиалды қабаттарды қамтамасыз етеді, ал SiC вафлиіне тән қаттылық пластинаның жұқа жұқаруына және құрылғының сенімді қаптамасын қамтамасыз етеді. Бұл SiC пластинасын жоғары қуатты, ұзақ қызмет ететін жарықдиодты қолданбаларға арналған платформаға айналдырады.

SiC вафлиінің сұрақ-жауаптары

1. Q: SiC пластиналары қалай өндіріледі?


A:

SiC пластиналары өндірілдіЕгжей-тегжейлі қадамдар

  1. SiC пластиналарыШикізатты дайындау

    • ≥5N дәрежелі SiC ұнтағын пайдаланыңыз (қоспалар ≤1 ppm).
    • Көміртек немесе азот қосылыстарының қалдықтарын кетіру үшін електен өткізіп, алдын ала пісіріңіз.
  1. SiCТұқымдық кристалды дайындау

    • 4H-SiC монокристалының бір бөлігін алыңыз, 〈0001〉 бағыты бойынша ~10 × 10 мм² етіп кесіңіз.

    • Ra ≤0,1 нм дейін дәлдікпен жылтыратыңыз және кристалдық бағдарды белгілеңіз.

  2. SiCPVT өсуі (физикалық бу тасымалдау)

    • Графитті тигельді салыңыз: түбіне SiC ұнтағы, үстіне тұқымдық кристал.

    • 10⁻³–10⁻⁵ Торрға дейін эвакуациялаңыз немесе 1 атм жоғары таза гелиймен толтырыңыз.

    • Жылу көзі аймағын 2100–2300 ℃ дейін қыздырыңыз, тұқым аймағын 100–150 ℃ салқын ұстаңыз.

    • Сапа мен өткізу қабілеттілігін теңестіру үшін өсу жылдамдығын 1–5 мм/сағ.

  3. SiCҚұйманы күйдіру

    • Өскен SiC құймасын 1600–1800 ℃ температурада 4–8 сағат бойы күйдіріңіз.

    • Мақсаты: термиялық кернеулерді жеңілдету және дислокацияның тығыздығын азайту.

  4. SiCВафельді кесу

    • Құйманы қалыңдығы 0,5-1 мм пластинкаларға кесу үшін алмас сымды араны пайдаланыңыз.

    • Микро-жарықтарды болдырмау үшін діріл мен бүйірлік күшті азайтыңыз.

  5. SiCВафельТегістеу және жылтырату

    • Дөрекі ұнтақтауаралаудың зақымдалуын жою үшін (кедір ~10–30 мкм).

    • Ұсақ ұнтақтаутегістікке ≤5 мкм жету үшін.

    • Химиялық-механикалық жылтырату (CMP)айна тәрізді финишке жету үшін (Ra ≤0,2 нм).

  6. SiCВафельТазалау және тексеру

    • Ультрадыбыстық тазалауПиранья ерітіндісінде (H₂SO₄:H₂O₂), DI суында, содан кейін IPA.

    • XRD/Раман спектроскопиясыполитипті растау үшін (4H, 6H, 3C).

    • Интерферометриятегістікті (<5 мкм) және иілуді (<20 мкм) өлшеу үшін.

    • Төрт нүктелі зондкедергіні тексеру үшін (мысалы, HPSI ≥10⁹ Ω·см).

    • Ақауларды тексеруполяризацияланған жарық микроскопы және сызат-тестер астында.

  7. SiCВафельЖіктеу және сұрыптау

    • Вафельді политипті және электрлік түрі бойынша сұрыптаңыз:

      • 4H-SiC N-түрі (4H-N): тасымалдаушы концентрациясы 10¹⁶–10¹⁸ см⁻³

      • 4H-SiC жоғары тазалықтағы жартылай оқшаулағыш (4H-HPSI): кедергі ≥10⁹ Ω·см

      • 6H-SiC N-түрі (6H-N)

      • Басқалары: 3C-SiC, P-типі және т.б.

  8. SiCВафельҚаптама және жөнелту

    • Таза, шаңсыз вафли қораптарына салыңыз.

    • Әрбір қорапты диаметрі, қалыңдығы, политипі, меншікті кедергісі және партия нөмірімен белгілеңіз.

      SiC пластиналары

2. С: SiC пластинкаларының кремний пластинкаларына қарағанда негізгі артықшылықтары қандай?


A: Кремний пластиналарымен салыстырғанда, SiC пластиналары:

  • Жоғары кернеулі жұмыс(>1200 В) қосу кедергісі төмен.

  • Жоғары температура тұрақтылығы(>300 °C) және жақсартылған жылуды басқару.

  • Жылдам ауысу жылдамдығытөмен коммутациялық шығындармен, жүйе деңгейіндегі салқындату және қуат түрлендіргіштеріндегі өлшемді азайту.

4. С: SiC пластинаның шығымы мен өнімділігіне қандай жалпы ақаулар әсер етеді?


A: SiC пластиналарындағы негізгі ақауларға микроқұбырлар, базальды жазықтықтың дислокациялары (BPDs) және беткі сызаттар жатады. Микроқұбырлар құрылғының апатты істен шығуына әкелуі мүмкін; BPD уақыт өте келе қарсылықты арттырады; және беткі сызаттар пластинаның сынуына немесе нашар эпитаксиалды өсуге әкеледі. Сондықтан SiC пластинкасының шығымдылығын арттыру үшін мұқият тексеру және ақауларды азайту өте маңызды.


Жіберу уақыты: 30 маусым-2025 ж