Kiselkarbidskivor: En omfattande guide till egenskaper, tillverkning och tillämpningar

Sammanfattning av SiC-skivor

Kiselkarbidskivor (SiC) har blivit det självklara substratet för högeffekts-, högfrekvent- och högtemperaturelektronik inom fordons-, förnybar energi- och flygindustrin. Vår portfölj omfattar viktiga polytyper och dopningsscheman – kvävedopad 4H (4H-N), högrenhetshalvisolerande (HPSI), kvävedopad 3C (3C-N) och p-typ 4H/6H (4H/6H-P) – och erbjuds i tre kvalitetsgrader: PRIME (helpolerade substrat av enhetskvalitet), DUMMY (överlappade eller opolerade för processtester) och RESEARCH (anpassade epilager och dopningsprofiler för forskning och utveckling). Skivornas diametrar sträcker sig över 2 tum, 4 tum, 6 tum, 8 tum och 12 tum för att passa både äldre verktyg och avancerade fabriker. Vi levererar även monokristallina boules och exakt orienterade ympkristaller för att stödja intern kristalltillväxt.

Våra 4H-N-wafers har bärvågstätheter från 1×10¹⁶ till 1×10¹⁹ cm⁻³ och resistiviteter på 0,01–10 Ω·cm, vilket ger utmärkt elektronmobilitet och genombrottsfält över 2 MV/cm – perfekt för Schottky-dioder, MOSFET och JFET. HPSI-substrat överstiger 1×10¹² Ω·cm resistivitet med mikrorörstätheter under 0,1 cm⁻², vilket säkerställer minimalt läckage för RF- och mikrovågsenheter. Kubisk 3C-N, tillgänglig i 2-tums- och 4-tumsformat, möjliggör heteroepitaxi på kisel och stöder nya fotoniska och MEMS-applikationer. P-typ 4H/6H-P-wafers, dopade med aluminium till 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³, underlättar komplementära enhetsarkitekturer.

PRIME-wafers genomgår kemisk-mekanisk polering till <0,2 nm RMS-ytojämnhet, total tjockleksvariation under 3 µm och böjning <10 µm. DUMMY-substrat accelererar monterings- och paketeringstester, medan RESEARCH-wafers har epilagertjocklekar på 2–30 µm och specialanpassad dopning. Alla produkter är certifierade med röntgendiffraktion (gungningskurva <30 bågsekunder) och Ramanspektroskopi, med elektriska tester – Hall-mätningar, C–V-profilering och mikrorörsskanning – vilket säkerställer JEDEC- och SEMI-överensstämmelse.

Boules upp till 150 mm i diameter odlas via PVT och CVD med dislokationsdensiteter under 1×10³ cm⁻² och lågt antal mikrorör. Frökristaller skärs inom 0,1° från c-axeln för att garantera reproducerbar tillväxt och höga skivningsutbyten.

Genom att kombinera flera polytyper, dopningsvarianter, kvalitetsgrader, waferstorlekar och egen produktion av boule- och frökristaller, effektiviserar vår SiC-substratplattform leveranskedjor och accelererar enhetsutveckling för elfordon, smarta nät och applikationer i tuffa miljöer.

Sammanfattning av SiC-skivor

Kiselkarbidskivor (SiC) har blivit det självklara substratet för högeffekts-, högfrekvent- och högtemperaturelektronik inom fordons-, förnybar energi- och flygindustrin. Vår portfölj omfattar viktiga polytyper och dopningsscheman – kvävedopad 4H (4H-N), högrenhetshalvisolerande (HPSI), kvävedopad 3C (3C-N) och p-typ 4H/6H (4H/6H-P) – och erbjuds i tre kvalitetsgrader: PRIME (helpolerade substrat av enhetskvalitet), DUMMY (överlappade eller opolerade för processtester) och RESEARCH (anpassade epilager och dopningsprofiler för forskning och utveckling). Skivornas diametrar sträcker sig över 2 tum, 4 tum, 6 tum, 8 tum och 12 tum för att passa både äldre verktyg och avancerade fabriker. Vi levererar även monokristallina boules och exakt orienterade ympkristaller för att stödja intern kristalltillväxt.

Våra 4H-N-wafers har bärvågstätheter från 1×10¹⁶ till 1×10¹⁹ cm⁻³ och resistiviteter på 0,01–10 Ω·cm, vilket ger utmärkt elektronmobilitet och genombrottsfält över 2 MV/cm – perfekt för Schottky-dioder, MOSFET och JFET. HPSI-substrat överstiger 1×10¹² Ω·cm resistivitet med mikrorörstätheter under 0,1 cm⁻², vilket säkerställer minimalt läckage för RF- och mikrovågsenheter. Kubisk 3C-N, tillgänglig i 2-tums- och 4-tumsformat, möjliggör heteroepitaxi på kisel och stöder nya fotoniska och MEMS-applikationer. P-typ 4H/6H-P-wafers, dopade med aluminium till 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³, underlättar komplementära enhetsarkitekturer.

PRIME-wafers genomgår kemisk-mekanisk polering till <0,2 nm RMS-ytojämnhet, total tjockleksvariation under 3 µm och böjning <10 µm. DUMMY-substrat accelererar monterings- och paketeringstester, medan RESEARCH-wafers har epilagertjocklekar på 2–30 µm och specialanpassad dopning. Alla produkter är certifierade med röntgendiffraktion (gungningskurva <30 bågsekunder) och Ramanspektroskopi, med elektriska tester – Hall-mätningar, C–V-profilering och mikrorörsskanning – vilket säkerställer JEDEC- och SEMI-överensstämmelse.

Boules upp till 150 mm i diameter odlas via PVT och CVD med dislokationsdensiteter under 1×10³ cm⁻² och lågt antal mikrorör. Frökristaller skärs inom 0,1° från c-axeln för att garantera reproducerbar tillväxt och höga skivningsutbyten.

Genom att kombinera flera polytyper, dopningsvarianter, kvalitetsgrader, waferstorlekar och egen produktion av boule- och frökristaller, effektiviserar vår SiC-substratplattform leveranskedjor och accelererar enhetsutveckling för elfordon, smarta nät och applikationer i tuffa miljöer.

Bild på SiC-skivor

SiC-skiva 00101
SiC halvisolerande04
SiC-skiva
SiC-tackor14

Datablad för 6-tums SiC-skivor av 4H-N-typ

 

Datablad för 6-tums SiC-skivor
Parameter Delparameter Z-klass P-klass D-klass
Diameter 149,5–150,0 mm 149,5–150,0 mm 149,5–150,0 mm
Tjocklek 4H‑N 350 µm ± 15 µm 350 µm ± 25 µm 350 µm ± 25 µm
Tjocklek 4H‑SI 500 µm ± 15 µm 500 µm ± 25 µm 500 µm ± 25 µm
Waferorientering Utanför axeln: 4,0° mot <11-20> ±0,5° (4H-N); På axeln: <0001> ±0,5° (4H-SI) Utanför axeln: 4,0° mot <11-20> ±0,5° (4H-N); På axeln: <0001> ±0,5° (4H-SI) Utanför axeln: 4,0° mot <11-20> ±0,5° (4H-N); På axeln: <0001> ±0,5° (4H-SI)
Mikrorörstäthet 4H‑N ≤ 0,2 cm⁻² ≤ 2 cm⁻² ≤ 15 cm⁻²
Mikrorörstäthet 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
Primär plan orientering [10-10] ± 5,0° [10-10] ± 5,0° [10-10] ± 5,0°
Primär plan längd 4H‑N 47,5 mm ± 2,0 mm
Primär plan längd 4H‑SI Hack
Kantuslutning 3 mm
Varp/LTV/TTV/Böjning ≤2,5 µm / ≤6 µm / ≤25 µm / ≤35 µm ≤5 µm / ≤15 µm / ≤40 µm / ≤60 µm
Grovhet Polska Ra ≤ 1 nm
Grovhet CMP Ra ≤ 0,2 nm Ra ≤ 0,5 nm
Kantsprickor Ingen Kumulativ längd ≤ 20 mm, enkel ≤ 2 mm
Sexkantsplattor Kumulativ area ≤ 0,05 % Kumulativ area ≤ 0,1% Kumulativ area ≤ 1%
Polytypområden Ingen Kumulativ area ≤ 3% Kumulativ area ≤ 3%
Kolinneslutningar Kumulativ area ≤ 0,05 % Kumulativ area ≤ 3%
Ytliga repor Ingen Kumulativ längd ≤ 1 × waferdiameter
Kantchips Inget tillåtet ≥ 0,2 mm bredd och djup Upp till 7 flisor, ≤ 1 mm styck
TSD (gängskruvdislokation) ≤ 500 cm⁻² Ej tillämpligt
BPD (Basplansdislokation) ≤ 1000 cm⁻² Ej tillämpligt
Ytkontaminering Ingen
Förpackning Multiwaferkassett eller behållare för en enda wafer Multiwaferkassett eller behållare för en enda wafer Multiwaferkassett eller behållare för en enda wafer

Datablad för 4-tums SiC-skivor av 4H-N-typ

 

Datablad för 4-tums SiC-skivor
Parameter Noll MPD-produktion Standardproduktionskvalitet (P-kvalitet) Dummy-klass (D-klass)
Diameter 99,5 mm–100,0 mm
Tjocklek (4H-N) 350 µm ± 15 µm 350 µm ± 25 µm
Tjocklek (4H-Si) 500 µm ± 15 µm 500 µm ± 25 µm
Waferorientering Utanför axeln: 4,0° mot <1120> ±0,5° för 4H-N; På axeln: <0001> ±0,5° för 4H-Si
Mikrorörsdensitet (4H-N) ≤0,2 cm⁻² ≤2 cm⁻² ≤15 cm⁻²
Mikrorörsdensitet (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
Primär plan orientering [10-10] ±5,0°
Primär plan längd 32,5 mm ±2,0 mm
Sekundär plan längd 18,0 mm ±2,0 mm
Sekundär plan orientering Kiselyta uppåt: 90° medurs från grundplattans planyta ±5,0°
Kantuslutning 3 mm
LTV/TTV/Bågvarp ≤2,5 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm
Grovhet Polerad Ra ≤1 nm; CMP Ra ≤0,2 nm Ra ≤0,5 nm
Kantsprickor av högintensivt ljus Ingen Ingen Kumulativ längd ≤10 mm; enkel längd ≤2 mm
Sexkantsplattor med högintensivt ljus Kumulativ area ≤0,05% Kumulativ area ≤0,05% Kumulativ area ≤0,1%
Polytypområden med högintensivt ljus Ingen Kumulativ area ≤3%
Visuella kolinneslutningar Kumulativ area ≤0,05% Kumulativ area ≤3%
Repor på kiselytan orsakade av högintensivt ljus Ingen Kumulativ längd ≤1 waferdiameter
Kantflisor av högintensivt ljus Inget tillåtet ≥0,2 mm bredd och djup 5 tillåtna, ≤1 mm vardera
Kiselytorkontaminering av högintensivt ljus Ingen
Gängskruvförskjutning ≤500 cm⁻² Ej tillämpligt
Förpackning Multiwaferkassett eller behållare för en enda wafer Multiwaferkassett eller behållare för en enda wafer Multiwaferkassett eller behållare för en enda wafer

Datablad för 4-tums HPSI-typ SiC-wafer

 

Datablad för 4-tums HPSI-typ SiC-wafer
Parameter Noll MPD-produktionskvalitet (Z-kvalitet) Standardproduktionskvalitet (P-kvalitet) Dummy-klass (D-klass)
Diameter 99,5–100,0 mm
Tjocklek (4H-Si) 500 µm ±20 µm 500 µm ±25 µm
Waferorientering Utanför axeln: 4,0° mot <11-20> ±0,5° för 4H-N; På axeln: <0001> ±0,5° för 4H-Si
Mikrorörsdensitet (4H-Si) ≤1 cm⁻² ≤5 cm⁻² ≤15 cm⁻²
Resistivitet (4H-Si) ≥1E9 Ω·cm ≥1E5 Ω·cm
Primär plan orientering (10-10) ±5,0°
Primär plan längd 32,5 mm ±2,0 mm
Sekundär plan längd 18,0 mm ±2,0 mm
Sekundär plan orientering Kiselyta uppåt: 90° medurs från grundplattans planyta ±5,0°
Kantuslutning 3 mm
LTV/TTV/Bågvarp ≤3 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm
Ojämnhet (C-yta) Polska Ra ≤1 nm
Ojämnhet (Si-yta) CMP Ra ≤0,2 nm Ra ≤0,5 nm
Kantsprickor av högintensivt ljus Ingen Kumulativ längd ≤10 mm; enkel längd ≤2 mm
Sexkantsplattor med högintensivt ljus Kumulativ area ≤0,05% Kumulativ area ≤0,05% Kumulativ area ≤0,1%
Polytypområden med högintensivt ljus Ingen Kumulativ area ≤3%
Visuella kolinneslutningar Kumulativ area ≤0,05% Kumulativ area ≤3%
Repor på kiselytan orsakade av högintensivt ljus Ingen Kumulativ längd ≤1 waferdiameter
Kantflisor av högintensivt ljus Inget tillåtet ≥0,2 mm bredd och djup 5 tillåtna, ≤1 mm vardera
Kiselytorkontaminering av högintensivt ljus Ingen Ingen
Gängskruvförskjutning ≤500 cm⁻² Ej tillämpligt
Förpackning Multiwaferkassett eller behållare för en enda wafer


Publiceringstid: 30 juni 2025