SiC vahvli kokkuvõte
Ränikarbiidist (SiC) vahvlidon saanud eelistatud substraadiks suure võimsusega, kõrgsagedusliku ja kõrgtemperatuurse elektroonika jaoks autotööstuses, taastuvenergia ja lennunduse sektorites. Meie portfoolio hõlmab peamisi polütüüpe ja legeerimisskeeme – lämmastikuga legeeritud 4H (4H-N), kõrge puhtusastmega poolisoleeriv (HPSI), lämmastikuga legeeritud 3C (3C-N) ja p-tüüpi 4H/6H (4H/6H-P) –, mida pakutakse kolmes kvaliteediklassis: PRIME (täielikult poleeritud, seadmekvaliteediga substraadid), DUMMY (kattega või poleerimata protsessikatsetuste jaoks) ja RESEARCH (kohandatud epi-kihid ja legeerimisprofiilid teadus- ja arendustegevuseks). Kihtide läbimõõdud ulatuvad 2, 4, 6, 8 ja 12 tollini, et need sobiksid nii vanematele tööriistadele kui ka täiustatud tehastele. Pakume ka monokristallilisi plokke ja täpselt orienteeritud seemnekristalle, et toetada kristallide kasvatamist ettevõttesiseselt.
Meie 4H-N vahvlitel on laengukandjate tihedused vahemikus 1×10¹⁶ kuni 1×10¹⁹ cm⁻³ ja eritakistus 0,01–10 Ω·cm, mis tagab suurepärase elektronide liikuvuse ja läbilöögiväljad üle 2 MV/cm – ideaalne Schottky dioodide, MOSFETide ja JFETide jaoks. HPSI substraatide eritakistus ületab 1×10¹² Ω·cm ja mikrotorude tihedus on alla 0,1 cm⁻², tagades minimaalse lekke raadiosageduslike ja mikrolaineseadmete jaoks. Kuubiline 3C-N, mis on saadaval 2″ ja 4″ formaadis, võimaldab heteroepitaksiat ränil ja toetab uudseid footon- ja MEMS-rakendusi. P-tüüpi 4H/6H-P vahvlid, mis on legeeritud alumiiniumiga mõõtmetega 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³, hõlbustavad täiendavate seadmete arhitektuure.
SiC-vahvlid ja PRIME-vahvlid läbivad keemilis-mehaanilise poleerimise, mille RMS pinnakaredus on <0,2 nm, kogupaksuse varieerumine alla 3 µm ja paindenurk <10 µm. DUMMY-aluspinnad kiirendavad kokkupaneku- ja pakkimistestid, samas kui RESEARCH-vahvlitel on epi-kihi paksus 2–30 µm ja spetsiaalne legeerimine. Kõik tooted on sertifitseeritud röntgendifraktsiooni (kiikumiskõver <30 kaaresekundit) ja Ramani spektroskoopia abil, lisaks on tehtud elektrilised testid – Halli mõõtmised, C-V profileerimine ja mikrotorude skaneerimine –, mis tagavad JEDEC ja SEMI vastavuse.
Kuni 150 mm läbimõõduga osakesi kasvatatakse PVT ja CVD meetodil dislokatsioonitihedusega alla 1×10³ cm⁻² ja väikese mikrotorude arvuga. Seemnekristallid lõigatakse c-telje suhtes 0,1° piires, et tagada reprodutseeritav kasv ja suur viilusaagis.
Kombineerides mitut polütüüpi, dopeerimisvarianti, kvaliteediklassi, SiC-vahvli suurust ning ettevõttesisest kristallide ja seemnekristallide tootmist, lihtsustab meie SiC-substraadi platvorm tarneahelaid ja kiirendab seadmete väljatöötamist elektriautode, nutivõrkude ja karmide keskkondade rakenduste jaoks.
SiC vahvli kokkuvõte
Ränikarbiidist (SiC) vahvlidon saanud eelistatud ränikarbiidi (SiC) substraadiks suure võimsusega, kõrgsagedusliku ja kõrge temperatuuriga elektroonika jaoks autotööstuses, taastuvenergia ja lennunduse sektorites. Meie portfell hõlmab peamisi polütüüpe ja legeerimisskeeme – lämmastikuga legeeritud 4H (4H-N), kõrge puhtusastmega poolisoleeriv (HPSI), lämmastikuga legeeritud 3C (3C-N) ja p-tüüpi 4H/6H (4H/6H-P) –, mida pakutakse kolmes kvaliteediklassis: ränikarbiidi (SiC) vahvelPRIME (täielikult poleeritud, seadmekvaliteediga aluspinnad), DUMMY (kattega või poleerimata katsetuste jaoks) ja RESEARCH (kohandatud epi-kihid ja legeerimisprofiilid teadus- ja arendustegevuseks). SiC-kiipide läbimõõdud on 2, 4, 6, 8 ja 12 tolli, et need sobiksid nii vanemate tööriistade kui ka täiustatud tehastega. Pakume ka monokristallilisi kristalle ja täpselt orienteeritud seemnekristalle, et toetada kristallide kasvatamist ettevõttesiseselt.
Meie 4H-N SiC vahvlitel on laengukandjate tihedused vahemikus 1×10¹⁶ kuni 1×10¹⁹ cm⁻³ ja eritakistus 0,01–10 Ω·cm, mis tagab suurepärase elektronide liikuvuse ja läbilöögiväljad üle 2 MV/cm – ideaalne Schottky dioodide, MOSFETide ja JFETide jaoks. HPSI substraatide eritakistus ületab 1×10¹² Ω·cm ja mikrotorude tihedus on alla 0,1 cm⁻², tagades minimaalse lekke raadiosageduslike ja mikrolaineseadmete jaoks. Kuubiline 3C-N, mis on saadaval 2″ ja 4″ formaadis, võimaldab heteroepitaksiat ränil ja toetab uudseid footon- ja MEMS-rakendusi. SiC vahvli P-tüüpi 4H/6H-P vahvlid, mis on legeeritud alumiiniumiga mõõtmetega 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³, hõlbustavad täiendavate seadmete arhitektuure.
SiC-vahvli PRIME-vahvlid läbivad keemilis-mehaanilise poleerimise, mille RMS pinnakaredus on <0,2 nm, kogupaksuse varieerumine alla 3 µm ja paindemurdmine <10 µm. DUMMY-aluspinnad kiirendavad kokkupaneku- ja pakkimistestid, samas kui RESEARCH-vahvlitel on epi-kihi paksus 2–30 µm ja spetsiaalne legeerimine. Kõik tooted on sertifitseeritud röntgendifraktsiooni (kiikumiskõver <30 kaaresekundit) ja Ramani spektroskoopia abil, lisaks on elektrilised testid – Halli mõõtmised, C-V profileerimine ja mikrotorude skaneerimine –, mis tagavad JEDEC ja SEMI vastavuse.
Kuni 150 mm läbimõõduga osakesi kasvatatakse PVT ja CVD meetodil dislokatsioonitihedusega alla 1×10³ cm⁻² ja väikese mikrotorude arvuga. Seemnekristallid lõigatakse c-telje suhtes 0,1° piires, et tagada reprodutseeritav kasv ja suur viilusaagis.
Kombineerides mitut polütüüpi, dopeerimisvarianti, kvaliteediklassi, SiC-vahvli suurust ning ettevõttesisest kristallide ja seemnekristallide tootmist, lihtsustab meie SiC-substraadi platvorm tarneahelaid ja kiirendab seadmete väljatöötamist elektriautode, nutivõrkude ja karmide keskkondade rakenduste jaoks.
SiC vahvli pilt
6-tollise 4H-N tüüpi SiC-vahvli andmeleht
| 6-tolliste SiC-plaatide andmeleht | ||||
| Parameeter | Alamparameeter | Z-klass | P-klass | D-klass |
| Läbimõõt | 149,5–150,0 mm | 149,5–150,0 mm | 149,5–150,0 mm | |
| Paksus | 4H-N | 350 µm ± 15 µm | 350 µm ± 25 µm | 350 µm ± 25 µm |
| Paksus | 4H-SI | 500 µm ± 15 µm | 500 µm ± 25 µm | 500 µm ± 25 µm |
| Vahvli orientatsioon | Väljaspool telge: 4,0° suunas <11-20> ±0,5° (4H-N); teljel: <0001> ±0,5° (4H-SI) | Väljaspool telge: 4,0° suunas <11-20> ±0,5° (4H-N); teljel: <0001> ±0,5° (4H-SI) | Väljaspool telge: 4,0° suunas <11-20> ±0,5° (4H-N); teljel: <0001> ±0,5° (4H-SI) | |
| Mikrotoru tihedus | 4H-N | ≤ 0,2 cm⁻² | ≤ 2 cm⁻² | ≤ 15 cm⁻² |
| Mikrotoru tihedus | 4H-SI | ≤ 1 cm⁻² | ≤ 5 cm⁻² | ≤ 15 cm⁻² |
| Eritakistus | 4H-N | 0,015–0,024 Ω·cm | 0,015–0,028 Ω·cm | 0,015–0,028 Ω·cm |
| Eritakistus | 4H-SI | ≥ 1 × 10¹⁰ Ω·cm | ≥ 1×10⁵ Ω·cm | |
| Esmane tasane orientatsioon | [10–10] ± 5,0° | [10–10] ± 5,0° | [10–10] ± 5,0° | |
| Esmane tasapinnaline pikkus | 4H-N | 47,5 mm ± 2,0 mm | ||
| Esmane tasapinnaline pikkus | 4H-SI | Sälk | ||
| Servade välistamine | 3 mm | |||
| Lõime/LTV/TTV/Vööri | ≤2,5 µm / ≤6 µm / ≤25 µm / ≤35 µm | ≤5 µm / ≤15 µm / ≤40 µm / ≤60 µm | ||
| Karedus | Poola | Ra ≤ 1 nm | ||
| Karedus | CMP | Ra ≤ 0,2 nm | Ra ≤ 0,5 nm | |
| Servapraod | Puudub | Kumulatiivne pikkus ≤ 20 mm, üksik ≤ 2 mm | ||
| Kuusnurksed plaadid | Kumulatiivne pindala ≤ 0,05% | Kumulatiivne pindala ≤ 0,1% | Kumulatiivne pindala ≤ 1% | |
| Polütüübi piirkonnad | Puudub | Kumulatiivne pindala ≤ 3% | Kumulatiivne pindala ≤ 3% | |
| Süsiniku lisandid | Kumulatiivne pindala ≤ 0,05% | Kumulatiivne pindala ≤ 3% | ||
| Pinna kriimustused | Puudub | Kumulatiivne pikkus ≤ 1 × kiibi läbimõõt | ||
| Äärekiibid | Pole lubatud ≥ 0,2 mm laius ja sügavus | Kuni 7 laastu, igaüks ≤ 1 mm | ||
| TSD (keermestava kruvi nihestus) | ≤ 500 cm⁻² | Pole kohaldatav | ||
| BPD (põhitasandi dislokatsioon) | ≤ 1000 cm⁻² | Pole kohaldatav | ||
| Pinna saastumine | Puudub | |||
| Pakend | Mitme vahvli kassett või ühe vahvli konteiner | Mitme vahvli kassett või ühe vahvli konteiner | Mitme vahvli kassett või ühe vahvli konteiner | |
4-tollise 4H-N tüüpi SiC-vahvli andmeleht
| 4-tollise SiC-vahvli andmeleht | |||
| Parameeter | Null MPD tootmine | Standardtootmisklass (P-klass) | Mannekeeni klass (D-klass) |
| Läbimõõt | 99,5 mm–100,0 mm | ||
| Paksus (4H-N) | 350 µm ± 15 µm | 350 µm ± 25 µm | |
| Paksus (4H-Si) | 500 µm ± 15 µm | 500 µm ± 25 µm | |
| Vahvli orientatsioon | Väljaspool telge: 4,0° suunas <1120> ±0,5° 4H-N puhul; teljel: <0001> ±0,5° 4H-Si puhul | ||
| Mikrotoru tihedus (4H-N) | ≤0,2 cm⁻² | ≤2 cm⁻² | ≤15 cm⁻² |
| Mikrotoru tihedus (4H-Si) | ≤1 cm⁻² | ≤5 cm⁻² | ≤15 cm⁻² |
| Eritakistus (4H-N) | 0,015–0,024 Ω·cm | 0,015–0,028 Ω·cm | |
| Eritakistus (4H-Si) | ≥1E10 Ω·cm | ≥1E5 Ω·cm | |
| Esmane tasane orientatsioon | [10–10] ±5,0° | ||
| Esmane tasapinnaline pikkus | 32,5 mm ±2,0 mm | ||
| Teisese tasapinna pikkus | 18,0 mm ±2,0 mm | ||
| Teisene tasapinnaline orientatsioon | Silikoonpind ülespoole: 90° päripäeva põhitasapinnast ±5,0° | ||
| Servade välistamine | 3 mm | ||
| LTV/TTV/Vööri koolutamine | ≤2,5 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm | ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm | |
| Karedus | Poola Ra ≤1 nm; CMP Ra ≤0,2 nm | Ra ≤0,5 nm | |
| Äärpraod suure intensiivsusega valguse käes | Puudub | Puudub | Kogupikkus ≤10 mm; üksikpikkus ≤2 mm |
| Kuusnurksed plaadid suure intensiivsusega valguse abil | Kumulatiivne pindala ≤0,05% | Kumulatiivne pindala ≤0,05% | Kumulatiivne pindala ≤0,1% |
| Polütüübi alad suure intensiivsusega valguse abil | Puudub | Kumulatiivne pindala ≤3% | |
| Visuaalsed süsiniku lisandid | Kumulatiivne pindala ≤0,05% | Kumulatiivne pindala ≤3% | |
| Ränipinna kriimustused suure intensiivsusega valguse poolt | Puudub | Kumulatiivne pikkus ≤1 vahvli läbimõõt | |
| Äärekiibid suure intensiivsusega valguse abil | Pole lubatud ≥0,2 mm laius ja sügavus | 5 lubatud, igaüks ≤1 mm | |
| Räni pinna saastumine suure intensiivsusega valguse poolt | Puudub | ||
| Keermeskruvi nihestus | ≤500 cm⁻² | Pole kohaldatav | |
| Pakend | Mitme vahvli kassett või ühe vahvli konteiner | Mitme vahvli kassett või ühe vahvli konteiner | Mitme vahvli kassett või ühe vahvli konteiner |
4-tollise HPSI tüüpi SiC vahvli andmeleht
| 4-tollise HPSI tüüpi SiC vahvli andmeleht | |||
| Parameeter | Null MPD tootmisklass (Z-klass) | Standardtootmisklass (P-klass) | Mannekeeni klass (D-klass) |
| Läbimõõt | 99,5–100,0 mm | ||
| Paksus (4H-Si) | 500 µm ±20 µm | 500 µm ±25 µm | |
| Vahvli orientatsioon | Väljaspool telge: 4,0° suunas <11-20> ±0,5° 4H-N puhul; teljel: <0001> ±0,5° 4H-Si puhul | ||
| Mikrotoru tihedus (4H-Si) | ≤1 cm⁻² | ≤5 cm⁻² | ≤15 cm⁻² |
| Eritakistus (4H-Si) | ≥1E9 Ω·cm | ≥1E5 Ω·cm | |
| Esmane tasane orientatsioon | (10–10) ±5,0° | ||
| Esmane tasapinnaline pikkus | 32,5 mm ±2,0 mm | ||
| Teisese tasapinna pikkus | 18,0 mm ±2,0 mm | ||
| Teisene tasapinnaline orientatsioon | Silikoonpind ülespoole: 90° päripäeva põhitasapinnast ±5,0° | ||
| Servade välistamine | 3 mm | ||
| LTV/TTV/Vööri koolutamine | ≤3 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm | ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm | |
| Karedus (C-pind) | Poola | Ra ≤1 nm | |
| Karedus (Si pind) | CMP | Ra ≤0,2 nm | Ra ≤0,5 nm |
| Äärpraod suure intensiivsusega valguse käes | Puudub | Kogupikkus ≤10 mm; üksikpikkus ≤2 mm | |
| Kuusnurksed plaadid suure intensiivsusega valguse abil | Kumulatiivne pindala ≤0,05% | Kumulatiivne pindala ≤0,05% | Kumulatiivne pindala ≤0,1% |
| Polütüübi alad suure intensiivsusega valguse abil | Puudub | Kumulatiivne pindala ≤3% | |
| Visuaalsed süsiniku lisandid | Kumulatiivne pindala ≤0,05% | Kumulatiivne pindala ≤3% | |
| Ränipinna kriimustused suure intensiivsusega valguse poolt | Puudub | Kumulatiivne pikkus ≤1 vahvli läbimõõt | |
| Äärekiibid suure intensiivsusega valguse abil | Pole lubatud ≥0,2 mm laius ja sügavus | 5 lubatud, igaüks ≤1 mm | |
| Räni pinna saastumine suure intensiivsusega valguse poolt | Puudub | Puudub | |
| Keermestamise kruvi nihestus | ≤500 cm⁻² | Pole kohaldatav | |
| Pakend | Mitme vahvli kassett või ühe vahvli konteiner | ||
SiC vahvli rakendus
-
SiC vahvliga toitemoodulid elektriautode inverteritele
Kvaliteetsetele SiC-kiipide aluspindadele ehitatud SiC-kiipide baasil loodud MOSFET-id ja dioodid tagavad ülimadalad lülituskaod. SiC-kiipide tehnoloogiat kasutades töötavad need toitemoodulid kõrgematel pingetel ja temperatuuridel, võimaldades tõhusamaid veojõuinvertereid. SiC-kiipide kiibide integreerimine toiteastmetesse vähendab jahutusvajadust ja jalajälge, demonstreerides SiC-kiipide innovatsiooni täielikku potentsiaali. -
SiC-plaadil töötavad kõrgsageduslikud raadiosagedus- ja 5G-seadmed
Poolisoleerivatele SiC-plaatidele valmistatud raadiosagedusvõimendid ja -lülitid näitavad suurepärast soojusjuhtivust ja läbilöögipinget. SiC-plaatide aluspind minimeerib dielektrilisi kadusid GHz sagedustel, samas kui SiC-plaatide materjali tugevus võimaldab stabiilset tööd suure võimsuse ja kõrge temperatuuri tingimustes, muutes SiC-plaadi järgmise põlvkonna 5G tugijaamade ja radarisüsteemide jaoks eelistatud aluspinnaks. -
SiC vahvlist optoelektroonilised ja LED-aluspinnad
SiC-plaadi aluspindadele kasvatatud sinised ja UV-LED-id on suurepärase võre sobivuse ja soojuse hajutamisega. Poleeritud C-pinnaga SiC-plaadi kasutamine tagab ühtlase epitaksiaalse kihi, samas kui SiC-plaadi loomulik kõvadus võimaldab plaadi peenhõõrdumist ja usaldusväärset seadme pakkimist. See teeb SiC-plaadist parima platvormi suure võimsusega ja pika elueaga LED-rakenduste jaoks.
SiC vahvli küsimused ja vastused
1. K: Kuidas SiC-plaate toodetakse?
V:
SiC-plaatide tootmineÜksikasjalikud sammud
-
SiC-vahvlidTooraine ettevalmistamine
- Kasutage ≥5N-klassi SiC pulbrit (lisandid ≤1 ppm).
- Sõelu ja eelküpseta, et eemaldada järelejäänud süsiniku- või lämmastikuühendid.
-
SiCSeemnekristallide ettevalmistamine
-
Võta tükk 4H-SiC monokristalli ja lõika see 〈0001〉 orientatsioonis umbes 10 × 10 mm² suuruseks lõiguks.
-
Täppispoleerimine Ra ≤0,1 nm-ni ja kristalli orientatsiooni märgistamine.
-
-
SiCPVT kasv (füüsikaline aurutransport)
-
Täitke grafiittiigel: põhja SiC-pulbriga, peale seemnekristalliga.
-
Evakueerige rõhuni 10⁻³–10⁻⁵ torri või täitke kõrge puhtusastmega heeliumiga rõhul 1 atm.
-
Soojusallika tsooni temperatuur peaks olema 2100–2300 ℃, külvipinna temperatuur peaks olema 100–150 ℃ jahedam.
-
Kvaliteedi ja läbilaskevõime tasakaalustamiseks kontrollige kasvukiirust 1–5 mm/h juures.
-
-
SiCValuplokkide lõõmutamine
-
Kuumutage kasvatatud SiC-valuplokki temperatuuril 1600–1800 ℃ 4–8 tundi.
-
Eesmärk: leevendada termilisi pingeid ja vähendada dislokatsioonide tihedust.
-
-
SiCVahvli viilutamine
-
Lõika valuplokk teemanttraadist saega 0,5–1 mm paksusteks vahvliteks.
-
Mikropragude vältimiseks minimeerige vibratsiooni ja külgjõudu.
-
-
SiCVahvelLihvimine ja poleerimine
-
Jäme jahvataminesaagimiskahjustuste (karedus ~10–30 µm) eemaldamiseks.
-
Peen jahvataminetasapinna saavutamiseks ≤5 µm.
-
Keemilis-mehaaniline poleerimine (CMP)peegelsileda viimistluse saavutamiseks (Ra ≤0,2 nm).
-
-
SiCVahvelPuhastamine ja kontroll
-
Ultraheli puhastusPiranha lahuses (H2SO4:H2O2), DI vees, seejärel IPA-s.
-
XRD/Ramani spektroskoopiapolütüübi (4H, 6H, 3C) kinnitamiseks.
-
Interferomeetriatasapinna (<5 µm) ja deformatsiooni (<20 µm) mõõtmiseks.
-
Neljapunktiline sondtakistuse testimiseks (nt HPSI ≥10⁹ Ω·cm).
-
Defektide kontrollpolariseeritud valguse mikroskoobi ja kriimustustestri all.
-
-
SiCVahvelKlassifikatsioon ja sorteerimine
-
Sorteeri vahvlid polütüübi ja elektrilise tüübi järgi:
-
4H-SiC N-tüüp (4H-N): laengukandjate kontsentratsioon 10¹⁶–10¹⁸ cm⁻³
-
4H-SiC kõrge puhtusastmega poolisoleeriv materjal (4H-HPSI): eritakistus ≥10⁹ Ω·cm
-
6H-SiC N-tüüpi (6H-N)
-
Muud: 3C-SiC, P-tüüpi jne.
-
-
-
SiCVahvelPakendamine ja saatmine
-
Asetage puhastesse, tolmuvabadesse vahvlikarpidesse.
-
Märgistage iga kast läbimõõdu, paksuse, polütüübi, eritakistusklassi ja partii numbriga.
-
2. K: Millised on SiC-vahvlite peamised eelised ränivahvlite ees?
A: Võrreldes räniplaatidega võimaldavad SiC-plaadid:
-
Kõrgema pingega töötamine(>1200 V) madalama sisselülitustakistusega.
-
Kõrgem temperatuuri stabiilsus(>300 °C) ja parem soojusjuhtimine.
-
Kiiremad lülituskiirusedväiksemate lülituskadudega, vähendades süsteemi tasemel jahutust ja võimsusmuundurite suurust.
4. K: Millised levinud defektid mõjutavad SiC-plaati saagikust ja jõudlust?
A: SiC-plaatide peamisteks defektideks on mikrotorud, basaaltasandi dislokatsioonid (BPD-d) ja pinnakriimustused. Mikrotorud võivad põhjustada seadme katastroofilisi rikkeid; BPD-d suurendavad aja jooksul sisselülitustakistust; ja pinnakriimustused põhjustavad plaadi purunemist või halba epitaksiaalset kasvu. Seetõttu on SiC-plaatide saagise maksimeerimiseks hädavajalik põhjalik kontroll ja defektide leevendamine.
Postituse aeg: 30. juuni 2025