English

Пълно ръководство за силициево-карбидни пластини/SiC пластини

Резюме на SiC пластина

 Силициево-карбидни (SiC) пластиниса се превърнали в предпочитан субстрат за високомощностна, високочестотна и високотемпературна електроника в автомобилния, възобновяемия енергиен и аерокосмическия сектор. Нашето портфолио обхваща ключови политипове и схеми за легиране - азотно легиран 4H (4H-N), високочист полуизолационен (HPSI), азотно легиран 3C (3C-N) и p-тип 4H/6H (4H/6H-P) - предлагани в три степени на качество: PRIME (напълно полирани, устройствени субстрати), DUMMY (полирани или неполирани за технологични изпитвания) и RESEARCH (персонализирани епи слоеве и профили на легиране за научноизследователска и развойна дейност). Диаметрите на пластините варират от 2″, 4″, 6″, 8″ и 12″, за да са подходящи както за традиционни инструменти, така и за съвременни фабрики. Ние също така доставяме монокристални були и прецизно ориентирани кристални зародиши, за да подпомогнем растежа на кристали в собствения ни процес.

Нашите 4H-N пластини се отличават с плътност на носителите от 1×10¹⁶ до 1×10¹⁹ cm⁻³ и съпротивления от 0,01–10 Ω·cm, осигурявайки отлична мобилност на електрони и пробивни полета над 2 MV/cm – идеални за Шотки диоди, MOSFET и JFET транзистори. HPSI подложките надвишават съпротивлението от 1×10¹² Ω·cm с плътност на микротръбите под 0,1 cm⁻², осигурявайки минимално изтичане за RF и микровълнови устройства. Кубичният 3C-N, предлаган във формати 2″ и 4″, позволява хетероепитаксия върху силиций и поддържа нови фотонни и MEMS приложения. P-тип 4H/6H-P пластини, легирани с алуминий до 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³, улесняват създаването на допълнителни архитектури на устройства.

SiC пластините, PRIME пластините се подлагат на химико-механично полиране до грапавост на повърхността <0,2 nm RMS, обща вариация на дебелината под 3 µm и извивка <10 µm. DUMMY подложките ускоряват тестовете за сглобяване и опаковане, докато RESEARCH пластините се отличават с дебелина на епислоя от 2–30 µm и специално легиране. Всички продукти са сертифицирани чрез рентгенова дифракция (крива на люлеене <30 арксекунди) и Раманова спектроскопия, с електрически тестове – измервания на Хол, C–V профилиране и сканиране на микротръбички – осигуряващи съответствие с JEDEC и SEMI.

Були с диаметър до 150 мм се отглеждат чрез PVT и CVD с плътност на дислокациите под 1×10³ cm⁻² и нисък брой микротръбички. Зародишните кристали се изрязват в рамките на 0,1° от c-оста, за да се гарантира възпроизводим растеж и висок добив при рязане.

Чрез комбиниране на множество политипове, варианти на легиране, степени на качество, размери на SiC пластини и вътрешно производство на була и зародишни кристали, нашата SiC платформа за субстрати рационализира веригите за доставки и ускорява разработването на устройства за електрически превозни средства, интелигентни мрежи и приложения в тежки условия.

Резюме на SiC пластина

 Силициево-карбидни (SiC) пластиниса се превърнали в предпочитан SiC субстрат за високоенергийна, високочестотна и високотемпературна електроника в автомобилния, възобновяемия енергиен и аерокосмическия сектор. Нашето портфолио обхваща ключови политипове и схеми на легиране – азотно легиран 4H (4H-N), високочист полуизолационен (HPSI), азотно легиран 3C (3C-N) и p-тип 4H/6H (4H/6H-P) – предлагани в три степени на качество: SiC пластинаPRIME (напълно полирани, устройствени подложки), DUMMY (полирани или неполирани за технологични изпитвания) и RESEARCH (персонализирани епи слоеве и профили на легиране за научноизследователска и развойна дейност). Диаметрите на SiC пластините варират от 2″, 4″, 6″, 8″ и 12″, за да бъдат подходящи както за традиционни инструменти, така и за съвременни фабрики. Доставяме също монокристални були и прецизно ориентирани зародишни кристали, за да подпомогнем растежа на кристали в нашето производство.

Нашите 4H-N SiC пластини се отличават с плътност на носителите от 1×10¹⁶ до 1×10¹⁹ cm⁻³ и съпротивления от 0,01–10 Ω·cm, осигурявайки отлична мобилност на електрони и пробивни полета над 2 MV/cm – идеални за Шотки диоди, MOSFET и JFET транзистори. HPSI субстратите надвишават съпротивлението 1×10¹² Ω·cm с плътност на микротръбите под 0,1 cm⁻², осигурявайки минимално изтичане за RF и микровълнови устройства. Кубичният 3C-N, предлаган във формати 2″ и 4″, позволява хетероепитаксия върху силиций и поддържа нови фотонни и MEMS приложения. SiC пластините P-тип 4H/6H-P, легирани с алуминий до 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³, улесняват създаването на допълнителни архитектури на устройства.

SiC пластините PRIME се подлагат на химико-механично полиране до грапавост на повърхността <0,2 nm RMS, общо отклонение в дебелината под 3 µm и извивка <10 µm. DUMMY подложките ускоряват тестовете за сглобяване и опаковане, докато RESEARCH пластините се отличават с дебелина на епислоя от 2–30 µm и специално легиране. Всички продукти са сертифицирани чрез рентгенова дифракция (крива на люлеене <30 арксекунди) и Раманова спектроскопия, с електрически тестове – измервания на Хол, C–V профилиране и сканиране на микротръбички – осигуряващи съответствие с JEDEC и SEMI.

Були с диаметър до 150 мм се отглеждат чрез PVT и CVD с плътност на дислокациите под 1×10³ cm⁻² и нисък брой микротръбички. Зародишните кристали се изрязват в рамките на 0,1° от c-оста, за да се гарантира възпроизводим растеж и висок добив при рязане.

Чрез комбиниране на множество политипове, варианти на легиране, степени на качество, размери на SiC пластини и вътрешно производство на була и зародишни кристали, нашата SiC платформа за субстрати рационализира веригите за доставки и ускорява разработването на устройства за електрически превозни средства, интелигентни мрежи и приложения в тежки условия.

Снимка на SiC пластина

Информационен лист за 6-инчови 4H-N SiC пластини

 

Информационен лист за 6-инчови SiC пластини
Параметър Подпараметър Z клас P Grade D клас
Диаметър   149,5–150,0 мм 149,5–150,0 мм 149,5–150,0 мм
Дебелина 4H‑N 350 µm ± 15 µm 350 µm ± 25 µm 350 µm ± 25 µm
Дебелина 4H‑SI 500 µm ± 15 µm 500 µm ± 25 µm 500 µm ± 25 µm
Ориентация на пластината   Извън оста: 4.0° към <11-20> ±0.5° (4H-N); По оста: <0001> ±0.5° (4H-SI) Извън оста: 4.0° към <11-20> ±0.5° (4H-N); По оста: <0001> ±0.5° (4H-SI) Извън оста: 4.0° към <11-20> ±0.5° (4H-N); По оста: <0001> ±0.5° (4H-SI)
Плътност на микротръбите 4H‑N ≤ 0,2 см⁻² ≤ 2 см⁻² ≤ 15 см⁻²
Плътност на микротръбите 4H‑SI ≤ 1 см⁻² ≤ 5 см⁻² ≤ 15 см⁻²
Съпротивление 4H‑N 0,015–0,024 Ω·cm 0,015–0,028 Ω·cm 0,015–0,028 Ω·cm
Съпротивление 4H‑SI ≥ 1×10¹⁰ Ω·cm ≥ 1×10⁵ Ω·cm  
Основна плоска ориентация   [10-10] ± 5,0° [10-10] ± 5,0° [10-10] ± 5,0°
Дължина на основната плоска част 4H‑N 47,5 мм ± 2,0 мм    
Дължина на основната плоска част 4H‑SI Ноч    
Изключване на ръбове     3 мм  
Основа/LTV/TTV/Лък   ≤2,5 µm / ≤6 µm / ≤25 µm / ≤35 µm ≤5 µm / ≤15 µm / ≤40 µm / ≤60 µm  
Грапавост полски Ra ≤ 1 nm    
Грапавост CMP Ra ≤ 0,2 nm   Ra ≤ 0,5 nm
Пукнатини по ръбовете   Няма   Кумулативна дължина ≤ 20 мм, единична ≤ 2 мм
Шестоъгълни плочи   Кумулативна площ ≤ 0,05% Кумулативна площ ≤ 0,1% Кумулативна площ ≤ 1%
Политипни области   Няма Кумулативна площ ≤ 3% Кумулативна площ ≤ 3%
Въглеродни включвания   Кумулативна площ ≤ 0,05%   Кумулативна площ ≤ 3%
Повърхностни драскотини   Няма   Кумулативна дължина ≤ 1 × диаметър на пластината
Ръбни чипове   Не се допускат ширина и дълбочина ≥ 0,2 мм   До 7 чипа, ≤ 1 мм всеки
TSD (дислокация на винт с резба)   ≤ 500 см⁻²   Няма данни
BPD (дислокация на базовата равнина)   ≤ 1000 см⁻²   Няма данни
Повърхностно замърсяване   Няма    
Опаковка   Касета за много пластини или контейнер за единична пластина Касета за много пластини или контейнер за единична пластина Касета за много пластини или контейнер за единична пластина

Информационен лист за 4-инчова SiC пластина тип 4H-N

 

Информационен лист за 4-инчова SiC пластина
Параметър Нулево производство на MPD Стандартен производствен клас (клас P) Манекен клас (клас D)
Диаметър 99,5 мм–100,0 мм
Дебелина (4H-N) 350 µm±15 µm   350 µm±25 µm
Дебелина (4H-Si) 500 µm±15 µm   500 µm±25 µm
Ориентация на пластината Извън оста: 4.0° към <1120> ±0.5° за 4H-N; По оста: <0001> ±0.5° за 4H-Si    
Плътност на микротръбите (4H-N) ≤0,2 см⁻² ≤2 см⁻² ≤15 см⁻²
Плътност на микротръбите (4H-Si) ≤1 см⁻² ≤5 см⁻² ≤15 см⁻²
Съпротивление (4H-N)   0,015–0,024 Ω·cm 0,015–0,028 Ω·cm
Съпротивление (4H-Si) ≥1E10 Ω·cm   ≥1E5 Ω·cm
Основна плоска ориентация   [10-10] ±5,0°  
Дължина на основната плоска част   32,5 мм ±2,0 мм  
Вторична плоска дължина   18,0 мм ±2,0 мм  
Вторична плоска ориентация   Силиконова повърхност нагоре: 90° по часовниковата стрелка от равна повърхност ±5.0°  
Изключване на ръбове   3 мм  
LTV/TTV/Деформация на лък ≤2,5 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm   ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm
Грапавост Полиран Ra ≤1 nm; CMP Ra ≤0.2 nm   Ra ≤0,5 nm
Пукнатини по ръбовете от светлина с висок интензитет Няма Няма Кумулативна дължина ≤10 мм; единична дължина ≤2 мм
Шестоъгълни плочи с високоинтензивна светлина Кумулативна площ ≤0,05% Кумулативна площ ≤0,05% Кумулативна площ ≤0,1%
Политипни области чрез високоинтензивна светлина Няма   Кумулативна площ ≤3%
Визуални въглеродни включвания Кумулативна площ ≤0,05%   Кумулативна площ ≤3%
Силиконови повърхностни драскотини от светлина с висок интензитет Няма   Кумулативна дължина ≤1 диаметър на пластината
Ръбни чипове от високоинтензивна светлина Не се допускат ширина и дълбочина ≥0,2 мм   5 разрешени, ≤1 мм всяка
Замърсяване на силициевата повърхност от високоинтензивна светлина Няма    
Дислокация на резбов винт ≤500 см⁻² Няма данни  
Опаковка Касета за много пластини или контейнер за единична пластина Касета за много пластини или контейнер за единична пластина Касета за много пластини или контейнер за единична пластина

Информационен лист за 4-инчова HPSI SiC пластина

 

Информационен лист за 4-инчова HPSI SiC пластина
Параметър Производствен клас с нулево MPD (клас Z) Стандартен производствен клас (клас P) Манекен клас (клас D)
Диаметър   99,5–100,0 мм  
Дебелина (4H-Si) 500 µm ±20 µm   500 µm ±25 µm
Ориентация на пластината Извън оста: 4.0° към <11-20> ±0.5° за 4H-N; По оста: <0001> ±0.5° за 4H-Si
Плътност на микротръбите (4H-Si) ≤1 см⁻² ≤5 см⁻² ≤15 см⁻²
Съпротивление (4H-Si) ≥1E9 Ω·cm   ≥1E5 Ω·cm
Основна плоска ориентация (10-10) ±5,0°
Дължина на основната плоска част 32,5 мм ±2,0 мм
Вторична плоска дължина 18,0 мм ±2,0 мм
Вторична плоска ориентация Силиконова повърхност нагоре: 90° по часовниковата стрелка от равна повърхност ±5.0°
Изключване на ръбове   3 мм  
LTV/TTV/Деформация на лък ≤3 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm   ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm
Грапавост (C-образна повърхност) полски Ra ≤1 nm  
Грапавост (Si повърхност) CMP Ra ≤0,2 nm Ra ≤0,5 nm
Пукнатини по ръбовете от светлина с висок интензитет Няма   Кумулативна дължина ≤10 мм; единична дължина ≤2 мм
Шестоъгълни плочи с високоинтензивна светлина Кумулативна площ ≤0,05% Кумулативна площ ≤0,05% Кумулативна площ ≤0,1%
Политипни области чрез високоинтензивна светлина Няма   Кумулативна площ ≤3%
Визуални въглеродни включвания Кумулативна площ ≤0,05%   Кумулативна площ ≤3%
Силиконови повърхностни драскотини от светлина с висок интензитет Няма   Кумулативна дължина ≤1 диаметър на пластината
Ръбни чипове от високоинтензивна светлина Не се допускат ширина и дълбочина ≥0,2 мм   5 разрешени, ≤1 мм всяка
Замърсяване на силициевата повърхност от високоинтензивна светлина Няма   Няма
Дислокация на винт с резба ≤500 см⁻² Няма данни  
Опаковка   Касета за много пластини или контейнер за единична пластина  

Приложение на SiC пластини

 

  • SiC Wafer захранващи модули за електрически инвертори
    MOSFET транзисторите и диодите, базирани на SiC пластини, изградени върху висококачествени SiC пластинкови субстрати, осигуряват ултраниски загуби при превключване. Чрез използване на SiC пластинкова технология, тези силови модули работят при по-високи напрежения и температури, което позволява по-ефективни тягови инвертори. Интегрирането на SiC пластинкови кристали в силовите етапи намалява изискванията за охлаждане и заеманата площ, демонстрирайки пълния потенциал на иновациите в SiC пластините.

  • Високочестотни RF и 5G устройства върху SiC пластина
    Радиочестотните усилватели и превключватели, изработени върху полуизолиращи SiC пластини, показват превъзходна топлопроводимост и пробивно напрежение. SiC пластината минимизира диелектричните загуби при GHz честоти, докато здравината на материала на SiC пластината позволява стабилна работа при условия на висока мощност и висока температура, което прави SiC пластината предпочитан субстрат за 5G базови станции и радарни системи от следващо поколение.

  • Оптоелектронни и LED подложки от SiC пластини
    Сините и UV светодиоди, произведени върху SiC пластини, се възползват от отлично съвпадение на решетката и разсейване на топлината. Използването на полирана C-образна SiC пластина осигурява равномерни епитаксиални слоеве, докато присъщата твърдост на SiC пластината позволява фино изтъняване на пластината и надеждно опаковане на устройството. Това прави SiC пластината предпочитаната платформа за приложения с високомощни светодиоди с дълъг живот.

Въпроси и отговори за SiC пластини

1. В: Как се произвеждат SiC пластини?


А:

Произведени SiC пластиниПодробни стъпки

  1. SiC пластиниПодготовка на суровините

    • Използвайте SiC прах с качество ≥5N (примеси ≤1 ppm).
    • Прецедете и предварително изпечете, за да отстраните остатъчните въглеродни или азотни съединения.

  1. SiCПриготвяне на кристали за зародиш

    • Вземете парче монокристал 4H-SiC и го разрежете по ориентацията 〈0001〉 до ~10 × 10 mm².

    • Прецизно полиране до Ra ≤0,1 nm и маркиране на ориентацията на кристала.

  2. SiCPVT растеж (физически транспорт на пари)

    • Заредете графитния тигел: отдолу със SiC прах, отгоре със зародишни кристали.

    • Вакуумирайте до 10⁻³–10⁻⁵ Torr или запълнете с високочист хелий при 1 atm.

    • Загрейте зоната на източника до 2100–2300 ℃, поддържайте зоната на семената със 100–150 ℃ по-ниска.

    • Контролирайте скоростта на растеж на 1–5 мм/ч, за да балансирате качеството и производителността.

  3. SiCОтгряване на слитъци

    • Отгрявайте отгледания SiC слитък при 1600–1800 ℃ в продължение на 4–8 часа.

    • Цел: облекчаване на термичните напрежения и намаляване на плътността на дислокациите.

  4. SiCРязане на вафли

    • Използвайте диамантено-жилен трион, за да нарежете слитъка на пластини с дебелина 0,5–1 мм.

    • Минимизирайте вибрациите и страничната сила, за да избегнете микропукнатини.

  5. SiCВафлаШлайфане и полиране

    • Грубо смиланеза отстраняване на повреди от трион (грапавост ~10–30 µm).

    • Фино смиланеза постигане на плоскост ≤5 µm.

    • Химико-механично полиране (ХМП)за постигане на огледален финиш (Ra ≤0,2 nm).

  6. SiCВафлаПочистване и инспекция

    • Ултразвуково почистванев разтвор на Piranha (H₂SO₄:H₂O₂), DI вода, след това IPA.

    • Рентгенова дифракционна/Раманова спектроскопияза потвърждаване на политип (4H, 6H, 3C).

    • Интерферометрияза измерване на плоскост (<5 µm) и деформация (<20 µm).

    • Четириточкова сондаза изпитване на съпротивление (напр. HPSI ≥10⁹ Ω·cm).

    • Проверка за дефектипод поляризиран светлинен микроскоп и тестер за надраскване.

  7. SiCВафлаКласификация и сортиране

    • Сортирайте пластините по политип и електрически тип:

      • 4H-SiC N-тип (4H-N): концентрация на носителите 10¹⁶–10¹⁸ cm⁻³

      • 4H-SiC полуизолационен материал с висока чистота (4H-HPSI): съпротивление ≥10⁹ Ω·cm

      • 6H-SiC N-тип (6H-N)

      • Други: 3C-SiC, P-тип и др.

  8. SiCВафлаОпаковка и доставка

    • Поставете в чисти, безпрашни кутии за вафли.

    • Етикетирайте всяка кутия с диаметър, дебелина, политип, степен на съпротивление и номер на партидата.

      SiC пластини

2. В: Кои са ключовите предимства на SiC пластините пред силициевите пластини?


A: В сравнение със силициевите пластини, SiC пластините позволяват:

  • Работа с по-високо напрежение(>1200 V) с по-ниско съпротивление във включено състояние.

  • По-висока температурна стабилност(>300 °C) и подобрено управление на температурата.

  • По-бързи скорости на превключванес по-ниски загуби при превключване, намалявайки охлаждането на системно ниво и размера на силовите преобразуватели.

4. В: Какви често срещани дефекти влияят върху добива и производителността на SiC пластините?


A: Основните дефекти в SiC пластините включват микротръбички, дислокации в базалната равнина (BPD) и повърхностни драскотини. Микротръбичките могат да причинят катастрофална повреда на устройството; BPD увеличават съпротивлението във включено състояние с течение на времето; а повърхностните драскотини водят до счупване на пластината или лош епитаксиален растеж. Следователно строгата проверка и смекчаването на дефектите са от съществено значение за максимизиране на добива на SiC пластини.

Време на публикуване: 30 юни 2025 г.
Натиснете Enter за търсене или ESC за затваряне