Sammendrag av SiC-waferen
Silisiumkarbid (SiC)-waferehar blitt det foretrukne substratet for høyeffekts-, høyfrekvent- og høytemperaturelektronikk i bil-, fornybar energi- og luftfartssektoren. Porteføljen vår dekker viktige polytyper og dopingsystemer – nitrogendopet 4H (4H-N), halvisolerende materiale med høy renhet (HPSI), nitrogendopet 3C (3C-N) og p-type 4H/6H (4H/6H-P) – og tilbys i tre kvalitetsgrader: PRIME (fullpolerte substrater i enhetskvalitet), DUMMY (overlappet eller upolert for prosessforsøk) og RESEARCH (tilpassede epilag og dopingprofiler for FoU). Waferdiametere spenner over 2", 4", 6", 8" og 12" for å passe både til eldre verktøy og avanserte fabrikker. Vi leverer også monokrystallinske boules og presist orienterte frøkrystaller for å støtte intern krystallvekst.
Våre 4H-N-wafere har bærertettheter fra 1×10¹⁶ til 1×10¹⁹ cm⁻³ og resistiviteter på 0,01–10 Ω·cm, noe som gir utmerket elektronmobilitet og gjennombruddsfelt over 2 MV/cm – ideelt for Schottky-dioder, MOSFET-er og JFET-er. HPSI-substrater overstiger 1×10¹² Ω·cm resistivitet med mikrorørstettheter under 0,1 cm⁻², noe som sikrer minimal lekkasje for RF- og mikrobølgeenheter. Kubisk 3C-N, tilgjengelig i 2-tommers og 4-tommers formater, muliggjør heteroepitaksi på silisium og støtter nye fotoniske og MEMS-applikasjoner. P-type 4H/6H-P-wafere, dopet med aluminium til 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³, legger til rette for komplementære enhetsarkitekturer.
SiC-wafere og PRIME-wafere gjennomgår kjemisk-mekanisk polering til <0,2 nm RMS-overflateruhet, total tykkelsesvariasjon under 3 µm og bøyning <10 µm. DUMMY-substrater akselererer monterings- og pakketesting, mens RESEARCH-wafere har epilagtykkelser på 2–30 µm og skreddersydd doping. Alle produkter er sertifisert med røntgendiffraksjon (vippekurve <30 buesekunder) og Ramanspektroskopi, med elektriske tester – Hall-målinger, C–V-profilering og mikrorørskanning – som sikrer JEDEC- og SEMI-samsvar.
Boules opptil 150 mm diameter dyrkes via PVT og CVD med dislokasjonstettheter under 1 × 10³ cm⁻² og lavt antall mikrorør. Frøkrystaller kuttes innenfor 0,1° fra c-aksen for å garantere reproduserbar vekst og høyt skjæreutbytte.
Ved å kombinere flere polytyper, dopingvarianter, kvalitetsgrader, SiC-waferstørrelser og egen produksjon av boule- og frøkrystaller, effektiviserer vår SiC-substratplattform forsyningskjeder og akselererer enhetsutvikling for elektriske kjøretøy, smarte nett og applikasjoner i tøffe miljøer.
Sammendrag av SiC-waferen
Silisiumkarbid (SiC)-waferehar blitt det foretrukne SiC-substratet for høyeffekts-, høyfrekvent- og høytemperaturelektronikk i bil-, fornybar energi- og luftfartssektoren. Porteføljen vår dekker viktige polytyper og dopingsystemer – nitrogendopet 4H (4H-N), høyrenhets-halvisolerende (HPSI), nitrogendopet 3C (3C-N) og p-type 4H/6H (4H/6H-P) – tilbys i tre kvalitetsgrader: SiC-waferPRIME (fullpolerte substrater i enhetskvalitet), DUMMY (overlappet eller upolert for prosessforsøk) og RESEARCH (tilpassede epilag og dopingprofiler for FoU). SiC-waferdiametere spenner over 2″, 4″, 6″, 8″ og 12″ for å passe både til eldre verktøy og avanserte fabrikker. Vi leverer også monokrystallinske boules og presist orienterte kimkrystaller for å støtte intern krystallvekst.
Våre 4H-N SiC-wafere har bærertettheter fra 1×10¹⁶ til 1×10¹⁹ cm⁻³ og resistiviteter på 0,01–10 Ω·cm, noe som gir utmerket elektronmobilitet og gjennombruddsfelt over 2 MV/cm – ideelt for Schottky-dioder, MOSFET-er og JFET-er. HPSI-substrater overstiger 1×10¹² Ω·cm resistivitet med mikrorørstettheter under 0,1 cm⁻², noe som sikrer minimal lekkasje for RF- og mikrobølgeenheter. Kubisk 3C-N, tilgjengelig i 2-tommers og 4-tommers formater, muliggjør heteroepitaksi på silisium og støtter nye fotoniske og MEMS-applikasjoner. SiC-wafer P-type 4H/6H-P-wafere, dopet med aluminium til 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³, legger til rette for komplementære enhetsarkitekturer.
SiC-wafer PRIME-wafere gjennomgår kjemisk-mekanisk polering til <0,2 nm RMS overflateruhet, total tykkelsesvariasjon under 3 µm og bøyning <10 µm. DUMMY-substrater akselererer monterings- og pakketesting, mens RESEARCH-wafere har epilagtykkelser på 2–30 µm og skreddersydd doping. Alle produkter er sertifisert med røntgendiffraksjon (vippekurve <30 buesekunder) og Ramanspektroskopi, med elektriske tester – Hall-målinger, C–V-profilering og mikrorørskanning – som sikrer JEDEC- og SEMI-samsvar.
Boules opptil 150 mm diameter dyrkes via PVT og CVD med dislokasjonstettheter under 1 × 10³ cm⁻² og lavt antall mikrorør. Frøkrystaller kuttes innenfor 0,1° fra c-aksen for å garantere reproduserbar vekst og høyt skjæreutbytte.
Ved å kombinere flere polytyper, dopingvarianter, kvalitetsgrader, SiC-waferstørrelser og egen produksjon av boule- og frøkrystaller, effektiviserer vår SiC-substratplattform forsyningskjeder og akselererer enhetsutvikling for elektriske kjøretøy, smarte nett og applikasjoner i tøffe miljøer.
Bilde av SiC-waferen
Datablad for 6-tommers 4H-N-type SiC-wafer
| Datablad for 6-tommers SiC-wafere | ||||
| Parameter | Delparameter | Z-klasse | P-klasse | D-klasse |
| Diameter | 149,5–150,0 mm | 149,5–150,0 mm | 149,5–150,0 mm | |
| Tykkelse | 4H‑N | 350 µm ± 15 µm | 350 µm ± 25 µm | 350 µm ± 25 µm |
| Tykkelse | 4H‑SI | 500 µm ± 15 µm | 500 µm ± 25 µm | 500 µm ± 25 µm |
| Waferorientering | Utenfor aksen: 4,0° mot <11-20> ±0,5° (4H-N); På aksen: <0001> ±0,5° (4H-SI) | Utenfor aksen: 4,0° mot <11-20> ±0,5° (4H-N); På aksen: <0001> ±0,5° (4H-SI) | Utenfor aksen: 4,0° mot <11-20> ±0,5° (4H-N); På aksen: <0001> ±0,5° (4H-SI) | |
| Mikrorørtetthet | 4H‑N | ≤ 0,2 cm⁻² | ≤ 2 cm⁻² | ≤ 15 cm⁻² |
| Mikrorørtetthet | 4H‑SI | ≤ 1 cm⁻² | ≤ 5 cm⁻² | ≤ 15 cm⁻² |
| Resistivitet | 4H‑N | 0,015–0,024 Ω·cm | 0,015–0,028 Ω·cm | 0,015–0,028 Ω·cm |
| Resistivitet | 4H‑SI | ≥ 1×10¹⁰ Ω·cm | ≥ 1×10⁵ Ω·cm | |
| Primær flat orientering | [10-10] ± 5,0° | [10-10] ± 5,0° | [10-10] ± 5,0° | |
| Primær flat lengde | 4H‑N | 47,5 mm ± 2,0 mm | ||
| Primær flat lengde | 4H‑SI | Hakk | ||
| Kantekskludering | 3 mm | |||
| Varp/LTV/TTV/Bøye | ≤2,5 µm / ≤6 µm / ≤25 µm / ≤35 µm | ≤5 µm / ≤15 µm / ≤40 µm / ≤60 µm | ||
| Ruhet | Pusse | Ra ≤ 1 nm | ||
| Ruhet | CMP | Ra ≤ 0,2 nm | Ra ≤ 0,5 nm | |
| Kantsprekker | Ingen | Kumulativ lengde ≤ 20 mm, enkel ≤ 2 mm | ||
| Sekskantplater | Kumulativt areal ≤ 0,05 % | Kumulativt areal ≤ 0,1 % | Kumulativt areal ≤ 1 % | |
| Polytypeområder | Ingen | Kumulativt areal ≤ 3 % | Kumulativt areal ≤ 3 % | |
| Karboninneslutninger | Kumulativt areal ≤ 0,05 % | Kumulativt areal ≤ 3 % | ||
| Overflaterisper | Ingen | Kumulativ lengde ≤ 1 × waferdiameter | ||
| Kantbrikker | Ingen tillatt ≥ 0,2 mm bredde og dybde | Opptil 7 brikker, ≤ 1 mm hver | ||
| TSD (gjengeskrueforskyvning) | ≤ 500 cm⁻² | Ikke aktuelt | ||
| BPD (Baseplandislokasjon) | ≤ 1000 cm⁻² | Ikke aktuelt | ||
| Overflateforurensning | Ingen | |||
| Emballasje | Multi-wafer-kassett eller enkeltwaferbeholder | Multi-wafer-kassett eller enkeltwaferbeholder | Multi-wafer-kassett eller enkeltwaferbeholder | |
Datablad for 4-tommers 4H-N-type SiC-wafer
| Datablad for 4-tommers SiC-wafer | |||
| Parameter | Null MPD-produksjon | Standard produksjonskvalitet (P-kvalitet) | Dummy-grad (D-grad) |
| Diameter | 99,5 mm–100,0 mm | ||
| Tykkelse (4H-N) | 350 µm ± 15 µm | 350 µm ± 25 µm | |
| Tykkelse (4H-Si) | 500 µm ± 15 µm | 500 µm ± 25 µm | |
| Waferorientering | Utenfor aksen: 4,0° mot <1120> ±0,5° for 4H-N; På aksen: <0001> ±0,5° for 4H-Si | ||
| Mikrorørtetthet (4H-N) | ≤0,2 cm⁻² | ≤2 cm⁻² | ≤15 cm⁻² |
| Mikrorørtetthet (4H-Si) | ≤1 cm⁻² | ≤5 cm⁻² | ≤15 cm⁻² |
| Resistivitet (4H-N) | 0,015–0,024 Ω·cm | 0,015–0,028 Ω·cm | |
| Resistivitet (4H-Si) | ≥1E10 Ω·cm | ≥1E5 Ω·cm | |
| Primær flat orientering | [10-10] ±5,0° | ||
| Primær flat lengde | 32,5 mm ±2,0 mm | ||
| Sekundær flat lengde | 18,0 mm ±2,0 mm | ||
| Sekundær flat orientering | Silikonflate opp: 90° med urskive fra grunnflate ±5,0° | ||
| Kantekskludering | 3 mm | ||
| LTV/TTV/Baueforvridning | ≤2,5 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm | ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm | |
| Ruhet | Polsk Ra ≤1 nm; CMP Ra ≤0,2 nm | Ra ≤0,5 nm | |
| Kantsprekker av høyintensivt lys | Ingen | Ingen | Kumulativ lengde ≤10 mm; enkelt lengde ≤2 mm |
| Sekskantplater av høyintensivt lys | Kumulativt areal ≤0,05 % | Kumulativt areal ≤0,05 % | Kumulativt areal ≤0,1 % |
| Polytypeområder ved høyintensivt lys | Ingen | Kumulativt areal ≤3 % | |
| Visuelle karboninneslutninger | Kumulativt areal ≤0,05 % | Kumulativt areal ≤3 % | |
| Silikonoverflaten riper av høyintensivt lys | Ingen | Kumulativ lengde ≤1 waferdiameter | |
| Kantflis av høyintensivt lys | Ingen tillatt ≥0,2 mm bredde og dybde | 5 tillatt, ≤1 mm hver | |
| Forurensning av silisiumoverflater med høyintensivt lys | Ingen | ||
| Gjengeskrueforskyvning | ≤500 cm⁻² | Ikke aktuelt | |
| Emballasje | Multi-wafer-kassett eller enkeltwaferbeholder | Multi-wafer-kassett eller enkeltwaferbeholder | Multi-wafer-kassett eller enkeltwaferbeholder |
Datablad for 4-tommers HPSI-type SiC-wafer
| Datablad for 4-tommers HPSI-type SiC-wafer | |||
| Parameter | Null MPD-produksjonskvalitet (Z-kvalitet) | Standard produksjonskvalitet (P-kvalitet) | Dummy-grad (D-grad) |
| Diameter | 99,5–100,0 mm | ||
| Tykkelse (4H-Si) | 500 µm ±20 µm | 500 µm ±25 µm | |
| Waferorientering | Utenfor aksen: 4,0° mot <11-20> ±0,5° for 4H-N; På aksen: <0001> ±0,5° for 4H-Si | ||
| Mikrorørtetthet (4H-Si) | ≤1 cm⁻² | ≤5 cm⁻² | ≤15 cm⁻² |
| Resistivitet (4H-Si) | ≥1E9 Ω·cm | ≥1E5 Ω·cm | |
| Primær flat orientering | (10-10) ±5,0° | ||
| Primær flat lengde | 32,5 mm ±2,0 mm | ||
| Sekundær flat lengde | 18,0 mm ±2,0 mm | ||
| Sekundær flat orientering | Silikonflate opp: 90° med urskive fra grunnflate ±5,0° | ||
| Kantekskludering | 3 mm | ||
| LTV/TTV/Baueforvridning | ≤3 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm | ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm | |
| Ruhet (C-flate) | Pusse | Ra ≤1 nm | |
| Ruhet (Si-flate) | CMP | Ra ≤0,2 nm | Ra ≤0,5 nm |
| Kantsprekker av høyintensivt lys | Ingen | Kumulativ lengde ≤10 mm; enkelt lengde ≤2 mm | |
| Sekskantplater av høyintensivt lys | Kumulativt areal ≤0,05 % | Kumulativt areal ≤0,05 % | Kumulativt areal ≤0,1 % |
| Polytypeområder ved høyintensivt lys | Ingen | Kumulativt areal ≤3 % | |
| Visuelle karboninneslutninger | Kumulativt areal ≤0,05 % | Kumulativt areal ≤3 % | |
| Silikonoverflaten riper av høyintensivt lys | Ingen | Kumulativ lengde ≤1 waferdiameter | |
| Kantflis av høyintensivt lys | Ingen tillatt ≥0,2 mm bredde og dybde | 5 tillatt, ≤1 mm hver | |
| Forurensning av silisiumoverflater med høyintensivt lys | Ingen | Ingen | |
| Gjengeskrueforskyvning | ≤500 cm⁻² | Ikke aktuelt | |
| Emballasje | Multi-wafer-kassett eller enkeltwaferbeholder | ||
SiC-wafers applikasjon
-
SiC-wafer-kraftmoduler for elbilomformere
SiC-waferbaserte MOSFET-er og dioder bygget på SiC-wafersubstrater av høy kvalitet gir ultralave koblingstap. Ved å utnytte SiC-waferteknologi opererer disse kraftmodulene ved høyere spenninger og temperaturer, noe som muliggjør mer effektive trekkomformere. Integrering av SiC-waferbrikker i krafttrinn reduserer kjølebehovet og fotavtrykket, og viser frem det fulle potensialet til SiC-waferinnovasjon. -
Høyfrekvente RF- og 5G-enheter på SiC-wafer
RF-forsterkere og svitsjer produsert på halvisolerende SiC-waferplattformer viser overlegen termisk ledningsevne og gjennomslagsspenning. SiC-wafersubstratet minimerer dielektriske tap ved GHz-frekvenser, mens SiC-waferens materialstyrke muliggjør stabil drift under forhold med høy effekt og høye temperaturer – noe som gjør SiC-waferen til det foretrukne substratet for neste generasjons 5G-basestasjoner og radarsystemer. -
Optoelektroniske og LED-substrater fra SiC-wafer
Blå og UV-LED-er dyrket på SiC-wafersubstrater drar nytte av utmerket gittertilpasning og varmespredning. Bruk av en polert C-face SiC-wafer sikrer ensartede epitaksiale lag, mens den iboende hardheten til SiC-waferen muliggjør fin wafertynning og pålitelig enhetspakking. Dette gjør SiC-waferen til den foretrukne plattformen for LED-applikasjoner med høy effekt og lang levetid.
Spørsmål og svar om SiC-wafere
1. Spørsmål: Hvordan produseres SiC-wafere?
EN:
SiC-wafere produsertDetaljerte trinn
-
SiC-wafereTilberedning av råvarer
- Bruk SiC-pulver av ≥5N-kvalitet (urenheter ≤1 ppm).
- Sikt og forbak for å fjerne gjenværende karbon- eller nitrogenforbindelser.
-
SiCFremstilling av frøkrystaller
-
Ta et stykke 4H-SiC enkeltkrystall, skjær langs 〈0001〉-retningen til ~10 × 10 mm².
-
Presisjonspolering til Ra ≤0,1 nm og marker krystallorienteringen.
-
-
SiCPVT-vekst (fysisk damptransport)
-
Fyll grafittdigel: bunn med SiC-pulver, topp med podekrystall.
-
Evakuer til 10⁻³–10⁻⁵ Torr eller fyll på med høyrens helium ved 1 atm.
-
Varm opp kildesonen til 2100–2300 ℃, hold såsonen 100–150 ℃ kaldere.
-
Kontroller veksthastigheten på 1–5 mm/t for å balansere kvalitet og gjennomstrømning.
-
-
SiCGløding av barrer
-
Glød den ferdigvokste SiC-barren ved 1600–1800 ℃ i 4–8 timer.
-
Formål: avlaste termiske spenninger og redusere dislokasjonstetthet.
-
-
SiCWaferskjæring
-
Bruk en diamantvaiersag til å skjære barren i 0,5–1 mm tykke skiver.
-
Minimer vibrasjon og sidekrefter for å unngå mikrosprekker.
-
-
SiCVaffelSliping og polering
-
Grovmalingfor å fjerne sagskader (ruhet ~10–30 µm).
-
Finslipingfor å oppnå en flathet ≤5 µm.
-
Kjemisk-mekanisk polering (CMP)for å oppnå en speillignende overflate (Ra ≤0,2 nm).
-
-
SiCVaffelRengjøring og inspeksjon
-
Ultralydrengjøringi Piranha-løsning (H2SO4:H2O2), DI-vann, deretter IPA.
-
XRD/Raman-spektroskopifor å bekrefte polytypen (4H, 6H, 3C).
-
Interferometrifor å måle flathet (<5 µm) og vridning (<20 µm).
-
Firepunktssondefor å teste resistivitet (f.eks. HPSI ≥10⁹ Ω·cm).
-
Defektinspeksjonunder polarisert lysmikroskop og ripetester.
-
-
SiCVaffelKlassifisering og sortering
-
Sorter wafere etter polytype og elektrisk type:
-
4H-SiC N-type (4H-N): bærerkonsentrasjon 10¹⁶–10¹⁸ cm⁻³
-
4H-SiC høyrent halvisolerende (4H-HPSI): resistivitet ≥10⁹ Ω·cm
-
6H-SiC N-type (6H-N)
-
Andre: 3C-SiC, P-type, etc.
-
-
-
SiCVaffelEmballasje og forsendelse
-
Plasser i rene, støvfrie wafer-esker.
-
Merk hver eske med diameter, tykkelse, polytype, resistivitetsgrad og batchnummer.
-
2. Spørsmål: Hva er de viktigste fordelene med SiC-wafere fremfor silisiumwafere?
A: Sammenlignet med silisiumskiver muliggjør SiC-skiver:
-
Høyspenningsdrift(>1200 V) med lavere på-motstand.
-
Høyere temperaturstabilitet(>300 °C) og forbedret temperaturstyring.
-
Raskere byttehastighetermed lavere koblingstap, noe som reduserer kjøling på systemnivå og størrelsen i kraftomformere.
4. Spørsmål: Hvilke vanlige defekter påvirker SiC-waferutbytte og -ytelse?
A: De primære defektene i SiC-wafere inkluderer mikrorør, basalplandislokasjoner (BPD-er) og overflateriper. Mikrorør kan forårsake katastrofal enhetsfeil; BPD-er øker motstanden over tid; og overflateriper fører til waferbrudd eller dårlig epitaksial vekst. Grundig inspeksjon og defektreduksjon er derfor avgjørende for å maksimere SiC-waferutbyttet.
Publisert: 30. juni 2025