English

Свеобухватни водич за силицијум-карбидне плочице/SiC плочице

Апстракт SiC плочице

 Плочице силицијум карбида (SiC)постали су супстрат по избору за електронику велике снаге, високе фреквенције и високе температуре у аутомобилском, сектору обновљивих извора енергије и ваздухопловству. Наш портфолио покрива кључне политипове и шеме допирања — азотом допирани 4H (4H-N), полуизолациони високочисти (HPSI), азотом допирани 3C (3C-N) и p-тип 4H/6H (4H/6H-P) — који се нуде у три квалитета: PRIME (потпуно полирани, супстрати уређајског квалитета), DUMMY (преливени или неполирани за процесна испитивања) и RESEARCH (прилагођени епи слојеви и профили допирања за истраживање и развој). Пречници плочица се крећу од 2″, 4″, 6″, 8″ и 12″ како би одговарали и за старе алате и за напредне фабрике. Такође испоручујемо монокристалне булове и прецизно оријентисане кристале за подршку сопственом расту кристала.

Наше 4H-N плочице имају густине носача од 1×10¹⁶ до 1×10¹⁹ cm⁻³ и отпорности од 0,01–10 Ω·cm, пружајући одличну мобилност електрона и пробојна поља изнад 2 MV/cm — идеално за Шотки диоде, MOSFET-ове и JFET-ове. HPSI подлоге прелазе отпорност од 1×10¹² Ω·cm са густинама микроцеви испод 0,1 cm⁻², обезбеђујући минимално цурење за РФ и микроталасне уређаје. Кубична 3C-N, доступна у форматима од 2″ и 4″, омогућава хетероепитаксију на силицијуму и подржава нове фотонске и MEMS примене. P-тип 4H/6H-P плочице, допиране алуминијумом до 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³, олакшавају комплементарне архитектуре уређаја.

SiC плочице, PRIME плочице се подвргавају хемијско-механичком полирању до површинске храпавости <0,2 nm RMS, укупне варијације дебљине испод 3 µm и избочине <10 µm. DUMMY подлоге убрзавају тестове склапања и паковања, док RESEARCH плочице имају дебљине епи-слоја од 2–30 µm и посебно допирање. Сви производи су сертификовани рендгенском дифракцијом (крива љуљања <30 лучних секунди) и Рамановом спектроскопијом, са електричним тестовима - Холовим мерењима, C–V профилисањем и скенирањем микроцеви - што осигурава усклађеност са JEDEC и SEMI стандардима.

Буле пречника до 150 мм се узгајају методама PVT и CVD са густинама дислокација испод 1×10³ cm⁻² и малим бројем микроцевчица. Кристали се секу унутар 0,1° од c-осе како би се гарантовао поновљив раст и високи приноси сечења.

Комбиновањем вишеструких политипова, варијанти допирања, степена квалитета, величина SiC плочица и сопствене производње булава и кристала семена, наша SiC платформа за супстрате поједностављује ланце снабдевања и убрзава развој уређаја за електрична возила, паметне мреже и примене у тешким условима окружења.

Апстракт SiC плочице

 Плочице силицијум карбида (SiC)постали су SiC супстрат по избору за електронику велике снаге, високе фреквенције и високе температуре у аутомобилском сектору, сектору обновљивих извора енергије и ваздухопловству. Наш портфолио покрива кључне политипове и шеме допирања — азотом допирани 4H (4H-N), полуизолациони високочисти (HPSI), азотом допирани 3C (3C-N) и p-тип 4H/6H (4H/6H-P) — који се нуде у три квалитета: SiC плочицаPRIME (потпуно полиране подлоге, квалитета за уређаје), DUMMY (полиране или неполиране за процесна испитивања) и RESEARCH (прилагођени епи слојеви и профили допирања за истраживање и развој). Пречници SiC плочица крећу се од 2″, 4″, 6″, 8″ и 12″ како би одговарали и застарелим алатима и за напредне фабрике. Такође испоручујемо монокристалне булове и прецизно оријентисане кристале за подршку сопственом расту кристала.

Наше 4H-N SiC плочице имају густине носача од 1×10¹⁶ до 1×10¹⁹ cm⁻³ и отпорности од 0,01–10 Ω·cm, пружајући одличну мобилност електрона и пробојна поља изнад 2 MV/cm — идеално за Шотки диоде, MOSFET-ове и JFET-ове. HPSI подлоге прелазе отпорност од 1×10¹² Ω·cm са густинама микроцеви испод 0,1 cm⁻², обезбеђујући минимално цурење за РФ и микроталасне уређаје. Кубична 3C-N, доступна у форматима од 2″ и 4″, омогућава хетероепитаксију на силицијуму и подржава нове фотонске и MEMS примене. SiC плочице P-типа 4H/6H-P, допиране алуминијумом до 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³, олакшавају комплементарне архитектуре уређаја.

SiC PRIME плочице се подвргавају хемијско-механичком полирању до површинске храпавости <0,2 nm RMS, укупне варијације дебљине испод 3 µm и избочине <10 µm. DUMMY подлоге убрзавају тестове склапања и паковања, док RESEARCH плочице имају дебљине епи-слоја од 2–30 µm и посебно допирање. Сви производи су сертификовани рендгенском дифракцијом (крива љуљања <30 лучних секунди) и Рамановом спектроскопијом, са електричним тестовима - Холовим мерењима, C–V профилисањем и скенирањем микроцеви - што осигурава усклађеност са JEDEC и SEMI стандардима.

Буле пречника до 150 мм се узгајају методама PVT и CVD са густинама дислокација испод 1×10³ cm⁻² и малим бројем микроцевчица. Кристали се секу унутар 0,1° од c-осе како би се гарантовао поновљив раст и високи приноси сечења.

Комбиновањем вишеструких политипова, варијанти допирања, степена квалитета, величина SiC плочица и сопствене производње булава и кристала семена, наша SiC платформа за супстрате поједностављује ланце снабдевања и убрзава развој уређаја за електрична возила, паметне мреже и примене у тешким условима окружења.

Слика SiC плочице

Технички лист за 6-инчну SiC плочицу типа 4H-N

 

Технички лист за 6-инчне SiC плочице
Параметар Подпараметар З разред Оцена П Оцена Д
Пречник   149,5–150,0 мм 149,5–150,0 мм 149,5–150,0 мм
Дебљина 4H‑N 350 µm ± 15 µm 350 µm ± 25 µm 350 µm ± 25 µm
Дебљина 4H‑SI 500 µm ± 15 µm 500 µm ± 25 µm 500 µm ± 25 µm
Оријентација плочице   Ван осе: 4,0° према <11-20> ±0,5° (4H-N); На оси: <0001> ±0,5° (4H-SI) Ван осе: 4,0° према <11-20> ±0,5° (4H-N); На оси: <0001> ±0,5° (4H-SI) Ван осе: 4,0° према <11-20> ±0,5° (4H-N); На оси: <0001> ±0,5° (4H-SI)
Густина микроцеви 4H‑N ≤ 0,2 цм⁻² ≤ 2 цм⁻² ≤ 15 цм⁻²
Густина микроцеви 4H‑SI ≤ 1 цм⁻² ≤ 5 цм⁻² ≤ 15 цм⁻²
Отпорност 4H‑N 0,015–0,024 Ω·cm 0,015–0,028 Ω·cm 0,015–0,028 Ω·cm
Отпорност 4H‑SI ≥ 1×10¹⁰ Ω·cm ≥ 1×10⁵ Ω·cm  
Примарна оријентација равног стана   [10-10] ± 5,0° [10-10] ± 5,0° [10-10] ± 5,0°
Дужина примарне равне површине 4H‑N 47,5 мм ± 2,0 мм    
Дужина примарне равне површине 4H‑SI Зарез    
Искључење ивица     3 мм  
Варп/ЛТВ/ТТВ/Лук   ≤2,5 µм / ≤6 µм / ≤25 µм / ≤35 µм ≤5 µм / ≤15 µм / ≤40 µм / ≤60 µм  
Храбост Пољски Ra ≤ 1 nm    
Храбост ЦМП Ra ≤ 0,2 нм   Ra ≤ 0,5 нм
Пукотине на ивицама   Ниједан   Кумулативна дужина ≤ 20 mm, појединачна ≤ 2 mm
Шестоугаоне плоче   Кумулативна површина ≤ 0,05% Кумулативна површина ≤ 0,1% Кумулативна површина ≤ 1%
Политипске области   Ниједан Кумулативна површина ≤ 3% Кумулативна површина ≤ 3%
Укључивања угљеника   Кумулативна површина ≤ 0,05%   Кумулативна површина ≤ 3%
Површинске огреботине   Ниједан   Кумулативна дужина ≤ 1 × пречник плочице
Ивице чипова   Није дозвољено ≥ 0,2 мм ширине и дубине   До 7 чипова, ≤ 1 мм сваки
ТСД (Ишчашење навојног завртња)   ≤ 500 цм⁻²   Н/Д
БПД (дислокација основне равни)   ≤ 1000 цм⁻²   Н/Д
Површинска контаминација   Ниједан    
Паковање   Касета са више плочица или контејнер са једном плочицом Касета са више плочица или контејнер са једном плочицом Касета са више плочица или контејнер са једном плочицом

Технички лист за 4-инчну SiC плочицу типа 4H-N

 

Технички лист за 4-инчну SiC плочицу
Параметар Нулта производња МПД-а Стандардни производни степен (П степен) Оцена лутке (оцена Д)
Пречник 99,5 мм–100,0 мм
Дебљина (4H-N) 350 µm±15 µm   350 µm±25 µm
Дебљина (4H-Si) 500 µm±15 µm   500 µm±25 µm
Оријентација плочице Ван осе: 4,0° према <1120> ±0,5° за 4H-N; На оси: <0001> ±0,5° за 4H-Si    
Густина микроцеви (4H-N) ≤0,2 цм⁻² ≤2 цм⁻² ≤15 цм⁻²
Густина микроцеви (4H-Si) ≤1 цм⁻² ≤5 цм⁻² ≤15 цм⁻²
Отпорност (4H-N)   0,015–0,024 Ω·cm 0,015–0,028 Ω·cm
Отпорност (4H-Si) ≥1E10 Ω·cm   ≥1E5 Ω·cm
Примарна оријентација равног стана   [10-10] ±5,0°  
Дужина примарне равне површине   32,5 мм ±2,0 мм  
Секундарна дужина равне површине   18,0 мм ±2,0 мм  
Секундарна равна оријентација   Силиконска страна нагоре: 90° часовника од равне површине ±5,0°  
Искључење ивица   3 мм  
LTV/TTV/Bow Warp ≤2,5 µм/≤5 µм/≤15 µм/≤30 µм   ≤10 µм/≤15 µм/≤25 µм/≤40 µм
Храбост Полирани Ra ≤1 nm; CMP Ra ≤0,2 nm   Ra ≤0,5 нм
Пукотине на ивицама изазване светлошћу високог интензитета Ниједан Ниједан Кумулативна дужина ≤10 mm; појединачна дужина ≤2 mm
Шестоугаоне плоче са светлошћу високог интензитета Кумулативна површина ≤0,05% Кумулативна површина ≤0,05% Кумулативна површина ≤0,1%
Политипске области под високим интензитетом светлости Ниједан   Кумулативна површина ≤3%
Визуелне инклузије угљеника Кумулативна површина ≤0,05%   Кумулативна површина ≤3%
Огреботине на силицијумској површини изложене светлости високог интензитета Ниједан   Кумулативна дужина ≤1 пречника плочице
Ивичне крхотине од светлости високог интензитета Није дозвољено ≥0,2 мм ширине и дубине   5 дозвољено, ≤1 mm сваки
Контаминација површине силицијума светлошћу високог интензитета Ниједан    
Дислокација завртња са навојем ≤500 цм⁻² Н/Д  
Паковање Касета са више плочица или контејнер са једном плочицом Касета са више плочица или контејнер са једном плочицом Касета са више плочица или контејнер са једном плочицом

Технички лист за SiC плочицу типа HPSI од 4 инча

 

Технички лист за SiC плочицу типа HPSI од 4 инча
Параметар Производни степен нултог MPD-а (Z степен) Стандардни производни степен (П степен) Оцена лутке (оцена Д)
Пречник   99,5–100,0 мм  
Дебљина (4H-Si) 500 µm ±20 µm   500 µm ±25 µm
Оријентација плочице Ван осе: 4,0° према <11-20> ±0,5° за 4H-N; На оси: <0001> ±0,5° за 4H-Si
Густина микроцеви (4H-Si) ≤1 цм⁻² ≤5 цм⁻² ≤15 цм⁻²
Отпорност (4H-Si) ≥1E9 Ω·cm   ≥1E5 Ω·cm
Примарна оријентација равног стана (10-10) ±5,0°
Дужина примарне равне површине 32,5 мм ±2,0 мм
Секундарна дужина равне површине 18,0 мм ±2,0 мм
Секундарна равна оријентација Силиконска страна нагоре: 90° часовника од равне површине ±5,0°
Искључење ивица   3 мм  
LTV/TTV/Bow Warp ≤3 µм/≤5 µм/≤15 µм/≤30 µм   ≤10 µм/≤15 µм/≤25 µм/≤40 µм
Храпавост (C површина) Пољски Ra ≤1 nm  
Храпавост (Si површина) ЦМП Ra ≤0,2 нм Ra ≤0,5 нм
Пукотине на ивицама изазване светлошћу високог интензитета Ниједан   Кумулативна дужина ≤10 mm; појединачна дужина ≤2 mm
Шестоугаоне плоче са светлошћу високог интензитета Кумулативна површина ≤0,05% Кумулативна површина ≤0,05% Кумулативна површина ≤0,1%
Политипске области под високим интензитетом светлости Ниједан   Кумулативна површина ≤3%
Визуелне инклузије угљеника Кумулативна површина ≤0,05%   Кумулативна површина ≤3%
Огреботине на силицијумској површини изложене светлости високог интензитета Ниједан   Кумулативна дужина ≤1 пречника плочице
Ивичне крхотине од светлости високог интензитета Није дозвољено ≥0,2 мм ширине и дубине   5 дозвољено, ≤1 mm сваки
Контаминација површине силицијума светлошћу високог интензитета Ниједан   Ниједан
Дислокација завртња са навојем ≤500 цм⁻² Н/Д  
Паковање   Касета са више плочица или контејнер са једном плочицом  

Примена SiC плочица

 

  • SiC Wafer модули за напајање за електрична возила
    MOSFET-ови и диоде базиране на SiC плочицама, изграђене на висококвалитетним SiC подлогама, пружају изузетно ниске губитке при прекидању. Коришћењем SiC технологије плочица, ови модули напајања раде на вишим напонима и температурама, омогућавајући ефикасније вучне инверторе. Интеграција SiC плочица у фазе напајања смањује захтеве за хлађењем и заузимање простора, показујући пуни потенцијал иновација SiC плочица.

  • Високофреквентни РФ и 5Г уређаји на SiC плочици
    РФ појачала и прекидачи направљени на полуизолационим SiC платформама показују супериорну топлотну проводљивост и пробојни напон. SiC подлога минимизира диелектричне губитке на GHz фреквенцијама, док чврстоћа материјала SiC подлоге омогућава стабилан рад под условима велике снаге и високе температуре, што SiC подлогу чини избором за 5G базне станице и радарске системе следеће генерације.

  • Оптоелектронске и ЛЕД подлоге од SiC плочице
    Плаве и УВ ЛЕД диоде узгајане на SiC подлогама имају користи од одличног подударања решетке и одвођења топлоте. Коришћење полиране C-линије SiC плочице обезбеђује једнолике епитаксијалне слојеве, док инхерентна тврдоћа SiC плочице омогућава фино стањивање плочице и поуздано паковање уређаја. Ово чини SiC плочицу платформом за примене са ЛЕД диодама велике снаге и дугог века трајања.

Питања и одговори о SiC плочицама

1. П: Како се производе SiC плочице?


О:

Произведене SiC плочицеДетаљни кораци

  1. SiC плочицеПрипрема сировина

    • Користите SiC прах ≥5N класе (нечистоће ≤1 ppm).
    • Процедите и претходно запечите да бисте уклонили преостала једињења угљеника или азота.

  1. SiCПрипрема кристала семена

    • Узмите комад 4H-SiC монокристала, исеците га дуж оријентације 〈0001〉 на ~10 × 10 mm².

    • Прецизно полирати до Ra ≤0,1 nm и означити оријентацију кристала.

  2. SiCPVT раст (физички транспорт паре)

    • Напуните графитну посуду: доле са SiC прахом, горе са кристалним семеном.

    • Евакуисати до 10⁻³–10⁻⁵ Torr или затрпати хелијумом високе чистоће под притиском од 1 atm.

    • Загрејати зону извора на 2100–2300 ℃, одржавати зону семена 100–150 ℃ хладнијом.

    • Контролишите брзину раста на 1–5 mm/h како бисте уравнотежили квалитет и проток.

  3. SiCЖарење ингота

    • Жарите узгајани SiC ингот на 1600–1800 ℃ током 4–8 сати.

    • Намена: ублажити термичка напрезања и смањити густину дислокација.

  4. SiCСечење вафла

    • Користите дијамантску жичану тестеру да исечете ингот на плочице дебљине 0,5–1 мм.

    • Минимизирајте вибрације и бочну силу како бисте избегли микропукотине.

  5. SiCВафлаБрушење и полирање

    • Грубо млевењеда би се уклонила оштећења од тестере (храпавост ~10–30 µм).

    • Фино млевењеда би се постигла равност ≤5 µм.

    • Хемијско-механичко полирање (ХМП)да би се постигао огледалски сјај (Ra ≤0,2 nm).

  6. SiCВафлаЧишћење и инспекција

    • Ултразвучно чишћењеу раствору Пиранха (Х2СО4:Х2О₂), ДИ вода, затим ИПА.

    • XRD/Раманова спектроскопијада се потврди политип (4H, 6H, 3C).

    • Интерферометријаза мерење равности (<5 µm) и деформације (<20 µm).

    • Четворотачка сондаза испитивање отпорности (нпр. HPSI ≥10⁹ Ω·cm).

    • Инспекција недостатакапод поларизованим светлосним микроскопом и тестером за гребање.

  7. SiCВафлаКласификација и сортирање

    • Сортирај плочице по политипу и електричном типу:

      • 4H-SiC N-тип (4H-N): концентрација носилаца 10¹⁶–10¹⁸ cm⁻³

      • 4H-SiC полуизолациони материјал високе чистоће (4H-HPSI): отпорност ≥10⁹ Ω·cm

      • 6H-SiC N-тип (6H-N)

      • Остали: 3C-SiC, P-тип, итд.

  8. SiCВафлаПаковање и испорука

    • Ставите у чисте кутије за вафле без прашине.

    • Означите сваку кутију пречником, дебљином, политипом, степеном отпорности и бројем серије.

      SiC плочице

2. П: Које су кључне предности SiC плочица у односу на силицијумске плочице?


A: У поређењу са силицијумским плочицама, SiC плочице омогућавају:

  • Рад на вишем напону(>1.200 V) са нижим отпором укљученог стања.

  • Већа температурна стабилност(>300 °C) и побољшано управљање температуром.

  • Брже брзине пребацивањаса мањим губицима при прекидању, смањујући хлађење на нивоу система и величину конвертора снаге.

4. П: Који уобичајени дефекти утичу на принос и перформансе SiC плочице?


A: Примарни дефекти у SiC плочицама укључују микроцеви, дислокације базалних равни (BPD) и површинске огреботине. Микроцеви могу изазвати катастрофалан квар уређаја; BPD-ови повећавају отпорност током времена; а површинске огреботине доводе до ломљења плочице или лошег епитаксијалног раста. Ригорозан преглед и ублажавање дефеката су стога неопходни за максимизирање приноса SiC плочице.

Време објаве: 30. јун 2025.
Притисните ентер за претрагу или ESC за затварање