Siliciumcarbidewafers: een uitgebreide gids voor eigenschappen, fabricage en toepassingen

Abstract van de SiC-wafer

Siliciumcarbide (SiC) wafers zijn het substraat bij uitstek geworden voor elektronica met hoog vermogen, hoge frequenties en hoge temperaturen in de automobiel-, hernieuwbare energie- en lucht- en ruimtevaartsector. Ons portfolio omvat belangrijke polytypes en dopingsystemen – stikstofgedoteerde 4H (4H-N), hoogzuivere semi-isolerende (HPSI), stikstofgedoteerde 3C (3C-N) en p-type 4H/6H (4H/6H-P) – aangeboden in drie kwaliteitsklassen: PRIME (volledig gepolijste substraten voor apparaten), DUMMY (gelapt of ongepolijst voor procestests) en RESEARCH (op maat gemaakte epi-lagen en dopingprofielen voor R&D). Waferdiameters variëren van 2", 4", 6", 8" en 12", geschikt voor zowel bestaande machines als geavanceerde fabs. We leveren ook monokristallijne boules en nauwkeurig georiënteerde entkristallen ter ondersteuning van interne kristalgroei.

Onze 4H-N-wafers hebben een ladingsdichtheid van 1×10¹⁶ tot 1×10¹⁹ cm⁻³ en een weerstand van 0,01–10 Ω·cm, wat zorgt voor een uitstekende elektronenmobiliteit en doorslagvelden boven 2 MV/cm – ideaal voor Schottky-diodes, MOSFET's en JFET's. HPSI-substraten hebben een weerstand van meer dan 1×10¹² Ω·cm met een micropipe-dichtheid van minder dan 0,1 cm⁻², wat zorgt voor minimale lekkage voor RF- en microgolfapparaten. Cubic 3C-N, verkrijgbaar in 2″ en 4″ formaat, maakt hetero-epitaxie op silicium mogelijk en ondersteunt nieuwe fotonische en MEMS-toepassingen. P-type 4H/6H-P wafers, gedoteerd met aluminium tot 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³, maken complementaire apparaatarchitecturen mogelijk.

PRIME-wafers ondergaan chemisch-mechanisch polijsten tot een oppervlakteruwheid van <0,2 nm RMS, een totale diktevariatie van minder dan 3 µm en een kromming van <10 µm. DUMMY-substraten versnellen assemblage- en verpakkingstesten, terwijl RESEARCH-wafers epilaagdiktes van 2-30 µm en specifieke doping hebben. Alle producten zijn gecertificeerd door röntgendiffractie (rocking curve <30 boogseconden) en Raman-spectroscopie, met elektrische tests – Hall-metingen, C-V-profilering en micropipe-scanning – die JEDEC- en SEMI-conformiteit garanderen.

Boules tot 150 mm diameter worden gekweekt met behulp van PVT en CVD, met dislocatiedichtheden onder 1 × 10³ cm⁻² en een laag aantal micropipetjes. De zaadkristallen worden binnen 0,1° van de c-as gesneden om reproduceerbare groei en hoge snijopbrengsten te garanderen.

Door de combinatie van meerdere polytypen, doperingsvarianten, kwaliteitsklassen, wafergrootten en interne boule- en seedkristalproductie stroomlijnt ons SiC-substraatplatform de toeleveringsketen en versnelt het de ontwikkeling van apparaten voor elektrische voertuigen, slimme netwerken en toepassingen in zware omgevingen.

Abstract van de SiC-wafer

Siliciumcarbide (SiC) wafers zijn het substraat bij uitstek geworden voor elektronica met hoog vermogen, hoge frequenties en hoge temperaturen in de automobiel-, hernieuwbare energie- en lucht- en ruimtevaartsector. Ons portfolio omvat belangrijke polytypes en dopingsystemen – stikstofgedoteerde 4H (4H-N), hoogzuivere semi-isolerende (HPSI), stikstofgedoteerde 3C (3C-N) en p-type 4H/6H (4H/6H-P) – aangeboden in drie kwaliteitsklassen: PRIME (volledig gepolijste substraten voor apparaten), DUMMY (gelapt of ongepolijst voor procestests) en RESEARCH (op maat gemaakte epi-lagen en dopingprofielen voor R&D). Waferdiameters variëren van 2", 4", 6", 8" en 12", geschikt voor zowel bestaande machines als geavanceerde fabs. We leveren ook monokristallijne boules en nauwkeurig georiënteerde entkristallen ter ondersteuning van interne kristalgroei.

Onze 4H-N-wafers hebben een ladingsdichtheid van 1×10¹⁶ tot 1×10¹⁹ cm⁻³ en een weerstand van 0,01–10 Ω·cm, wat zorgt voor een uitstekende elektronenmobiliteit en doorslagvelden boven 2 MV/cm – ideaal voor Schottky-diodes, MOSFET's en JFET's. HPSI-substraten hebben een weerstand van meer dan 1×10¹² Ω·cm met een micropipe-dichtheid van minder dan 0,1 cm⁻², wat zorgt voor minimale lekkage voor RF- en microgolfapparaten. Cubic 3C-N, verkrijgbaar in 2″ en 4″ formaat, maakt hetero-epitaxie op silicium mogelijk en ondersteunt nieuwe fotonische en MEMS-toepassingen. P-type 4H/6H-P wafers, gedoteerd met aluminium tot 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³, maken complementaire apparaatarchitecturen mogelijk.

PRIME-wafers ondergaan chemisch-mechanisch polijsten tot een oppervlakteruwheid van <0,2 nm RMS, een totale diktevariatie van minder dan 3 µm en een kromming van <10 µm. DUMMY-substraten versnellen assemblage- en verpakkingstesten, terwijl RESEARCH-wafers epilaagdiktes van 2-30 µm en specifieke doping hebben. Alle producten zijn gecertificeerd door röntgendiffractie (rocking curve <30 boogseconden) en Raman-spectroscopie, met elektrische tests – Hall-metingen, C-V-profilering en micropipe-scanning – die JEDEC- en SEMI-conformiteit garanderen.

Boules tot 150 mm diameter worden gekweekt met behulp van PVT en CVD, met dislocatiedichtheden onder 1 × 10³ cm⁻² en een laag aantal micropipetjes. De zaadkristallen worden binnen 0,1° van de c-as gesneden om reproduceerbare groei en hoge snijopbrengsten te garanderen.

Door de combinatie van meerdere polytypen, doperingsvarianten, kwaliteitsklassen, wafergrootten en interne boule- en seedkristalproductie stroomlijnt ons SiC-substraatplatform de toeleveringsketen en versnelt het de ontwikkeling van apparaten voor elektrische voertuigen, slimme netwerken en toepassingen in zware omgevingen.

Foto van SiC-wafer

SiC-wafer 00101
SiC Semi-isolerend04
SiC-wafer
SiC-staaf14

Gegevensblad van de 6inch 4H-N type SiC wafer

 

Gegevensblad voor 6-inch SiC-wafers
Parameter Subparameter Z-klasse P-klasse D-klasse
Diameter 149,5–150,0 mm 149,5–150,0 mm 149,5–150,0 mm
Dikte 4H‑N 350 µm ± 15 µm 350 µm ± 25 µm 350 µm ± 25 µm
Dikte 4H‑SI 500 µm ± 15 µm 500 µm ± 25 µm 500 µm ± 25 µm
Waferoriëntatie Buiten de as: 4,0° richting <11-20> ±0,5° (4H-N); Op de as: <0001> ±0,5° (4H-SI) Buiten de as: 4,0° richting <11-20> ±0,5° (4H-N); Op de as: <0001> ±0,5° (4H-SI) Buiten de as: 4,0° richting <11-20> ±0,5° (4H-N); Op de as: <0001> ±0,5° (4H-SI)
Micropijpdichtheid 4H‑N ≤ 0,2 cm⁻² ≤ 2 cm⁻² ≤ 15 cm⁻²
Micropijpdichtheid 4H‑SI ≤ 1 cm⁻² ≤ 5 cm⁻² ≤ 15 cm⁻²
Weerstand 4H‑N 0,015–0,024 Ω·cm 0,015–0,028 Ω·cm 0,015–0,028 Ω·cm
Weerstand 4H‑SI ≥ 1×10¹⁰ Ω·cm ≥ 1×10⁵ Ω·cm
Primaire vlakke oriëntatie [10-10] ± 5,0° [10-10] ± 5,0° [10-10] ± 5,0°
Primaire vlakke lengte 4H‑N 47,5 mm ± 2,0 mm
Primaire vlakke lengte 4H‑SI Inkeping
Randuitsluiting 3 mm
Warp/LTV/TTV/Boog ≤2,5 µm / ≤6 µm / ≤25 µm / ≤35 µm ≤5 µm / ≤15 µm / ≤40 µm / ≤60 µm
Ruwheid Pools Ra ≤ 1 nm
Ruwheid CMP Ra ≤ 0,2 nm Ra ≤ 0,5 nm
Randscheuren Geen Cumulatieve lengte ≤ 20 mm, enkel ≤ 2 mm
Zeskantplaten Cumulatief oppervlak ≤ 0,05% Cumulatief oppervlak ≤ 0,1% Cumulatief oppervlak ≤ 1%
Polytypegebieden Geen Cumulatief oppervlak ≤ 3% Cumulatief oppervlak ≤ 3%
Koolstofinsluitsels Cumulatief oppervlak ≤ 0,05% Cumulatief oppervlak ≤ 3%
Oppervlaktekrassen Geen Cumulatieve lengte ≤ 1 × waferdiameter
Randchips Niet toegestaan ​​≥ 0,2 mm breedte en diepte Tot 7 chips, elk ≤ 1 mm
TSD (Dislocatie van schroefdraad) ≤ 500 cm⁻² N.v.t.
BPD (Basisvlakdislocatie) ≤ 1000 cm⁻² N.v.t.
Oppervlakteverontreiniging Geen
Verpakking Multi-wafer cassette of enkele wafer container Multi-wafer cassette of enkele wafer container Multi-wafer cassette of enkele wafer container

Gegevensblad van 4 inch 4H-N type SiC-wafer

 

Gegevensblad van de 4-inch SiC-wafer
Parameter Nul MPD-productie Standaardproductiekwaliteit (P-kwaliteit) Dummy-klasse (D-klasse)
Diameter 99,5 mm–100,0 mm
Dikte (4H-N) 350 µm±15 µm 350 µm±25 µm
Dikte (4H-Si) 500 µm±15 µm 500 µm±25 µm
Waferoriëntatie Buiten de as: 4,0° richting <1120> ±0,5° voor 4H-N; Op de as: <0001> ±0,5° voor 4H-Si
Micropijpdichtheid (4H-N) ≤0,2 cm⁻² ≤2 cm⁻² ≤15 cm⁻²
Micropijpdichtheid (4H-Si) ≤1 cm⁻² ≤5 cm⁻² ≤15 cm⁻²
Weerstand (4H-N) 0,015–0,024 Ω·cm 0,015–0,028 Ω·cm
Soortelijke weerstand (4H-Si) ≥1E10 Ω·cm ≥1E5 Ω·cm
Primaire vlakke oriëntatie [10-10] ±5,0°
Primaire vlakke lengte 32,5 mm ±2,0 mm
Secundaire vlakke lengte 18,0 mm ±2,0 mm
Secundaire vlakke oriëntatie Siliciumzijde naar boven: 90° CW vanaf het primaire vlak ±5,0°
Randuitsluiting 3 mm
LTV/TTV/Boogwarp ≤2,5 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm
Ruwheid Poolse Ra ≤1 nm; CMP Ra ≤0,2 nm Ra ≤0,5 nm
Randscheuren door licht met hoge intensiteit Geen Geen Cumulatieve lengte ≤10 mm; enkele lengte ≤2 mm
Hex-platen door middel van licht met hoge intensiteit Cumulatief gebied ≤0,05% Cumulatief gebied ≤0,05% Cumulatief gebied ≤0,1%
Polytypegebieden door middel van licht met hoge intensiteit Geen Cumulatief oppervlak ≤3%
Visuele koolstofinsluitingen Cumulatief gebied ≤0,05% Cumulatief oppervlak ≤3%
Krassen op siliciumoppervlak door licht met hoge intensiteit Geen Cumulatieve lengte ≤1 waferdiameter
Randchips door licht met hoge intensiteit Geen toegestaan ​​≥0,2 mm breedte en diepte 5 toegestaan, elk ≤1 mm
Verontreiniging van siliciumoppervlakken door hoogintensief licht Geen
Dislocatie van de schroefdraadschroef ≤500 cm⁻² N.v.t.
Verpakking Multi-wafer cassette of enkele wafer container Multi-wafer cassette of enkele wafer container Multi-wafer cassette of enkele wafer container

Gegevensblad van 4-inch HPSI-type SiC-wafer

 

Gegevensblad van 4-inch HPSI-type SiC-wafer
Parameter Productiekwaliteit van nul MPD (Z-kwaliteit) Standaardproductiekwaliteit (P-kwaliteit) Dummy-klasse (D-klasse)
Diameter 99,5–100,0 mm
Dikte (4H-Si) 500 µm ±20 µm 500 µm ±25 µm
Waferoriëntatie Buiten de as: 4,0° richting <11-20> ±0,5° voor 4H-N; Op de as: <0001> ±0,5° voor 4H-Si
Micropijpdichtheid (4H-Si) ≤1 cm⁻² ≤5 cm⁻² ≤15 cm⁻²
Soortelijke weerstand (4H-Si) ≥1E9 Ω·cm ≥1E5 Ω·cm
Primaire vlakke oriëntatie (10-10) ±5,0°
Primaire vlakke lengte 32,5 mm ±2,0 mm
Secundaire vlakke lengte 18,0 mm ±2,0 mm
Secundaire vlakke oriëntatie Siliciumzijde naar boven: 90° CW vanaf het primaire vlak ±5,0°
Randuitsluiting 3 mm
LTV/TTV/Boogwarp ≤3 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm
Ruwheid (C-vlak) Pools Ra ≤1 nm
Ruwheid (Si-vlak) CMP Ra ≤0,2 nm Ra ≤0,5 nm
Randscheuren door licht met hoge intensiteit Geen Cumulatieve lengte ≤10 mm; enkele lengte ≤2 mm
Hex-platen door middel van licht met hoge intensiteit Cumulatief gebied ≤0,05% Cumulatief gebied ≤0,05% Cumulatief gebied ≤0,1%
Polytypegebieden door middel van licht met hoge intensiteit Geen Cumulatief oppervlak ≤3%
Visuele koolstofinsluitingen Cumulatief gebied ≤0,05% Cumulatief oppervlak ≤3%
Krassen op siliciumoppervlak door licht met hoge intensiteit Geen Cumulatieve lengte ≤1 waferdiameter
Randchips door licht met hoge intensiteit Geen toegestaan ​​≥0,2 mm breedte en diepte 5 toegestaan, elk ≤1 mm
Verontreiniging van siliciumoppervlakken door hoogintensief licht Geen Geen
Ontwrichting van de schroefdraadschroef ≤500 cm⁻² N.v.t.
Verpakking Multi-wafer cassette of enkele wafer container


Plaatsingstijd: 30 juni 2025