Silisyum Karbür Gofretler/SiC Gofretlere İlişkin Kapsamlı Bir Kılavuz

SiC gofretin özeti

 Silisyum karbür (SiC) gofretlerOtomotiv, yenilenebilir enerji ve havacılık sektörlerinde yüksek güçlü, yüksek frekanslı ve yüksek sıcaklıklı elektronikler için tercih edilen substrat haline gelmiştir. Portföyümüz, azot katkılı 4H (4H-N), yüksek saflıkta yarı yalıtkan (HPSI), azot katkılı 3C (3C-N) ve p tipi 4H/6H (4H/6H-P) olmak üzere temel politipleri ve doping şemalarını kapsar ve üç kalite derecesinde sunulur: PRIME (tamamen cilalı, cihaz sınıfı substratlar), DUMMY (proses denemeleri için üst üste bindirilmiş veya cilasız) ve RESEARCH (Ar-Ge için özel epi katmanları ve doping profilleri). Wafer çapları, hem eski aletlere hem de gelişmiş fabrikalara uyacak şekilde 2", 4", 6", 8" ve 12" arasındadır. Ayrıca, şirket içi kristal büyümesini desteklemek için monokristalin bilyeler ve hassas bir şekilde yönlendirilmiş tohum kristalleri de tedarik ediyoruz.

4H-N yongalarımız, 1×10¹⁶ ila 1×10¹⁹ cm⁻³ taşıyıcı yoğunluklarına ve 0,01–10 Ω·cm özdirençlere sahip olup, mükemmel elektron hareketliliği ve 2 MV/cm'nin üzerinde bozulma alanları sunar; bu da Schottky diyotlar, MOSFET'ler ve JFET'ler için idealdir. HPSI alt tabakaları, 0,1 cm⁻²'nin altındaki mikro boru yoğunluklarıyla 1×10¹² Ω·cm özdirencini aşarak RF ve mikrodalga cihazları için minimum sızıntı sağlar. 2 inç ve 4 inç formatlarda sunulan Cubic 3C-N, silikon üzerinde heteroepitaksiyi mümkün kılar ve yeni fotonik ve MEMS uygulamalarını destekler. 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³ boyutlarında alüminyumla katkılanmış P tipi 4H/6H-P gofretler, tamamlayıcı cihaz mimarilerini kolaylaştırır.

SiC yongalar, PRIME yongaları <0,2 nm RMS yüzey pürüzlülüğüne, 3 µm'nin altında toplam kalınlık değişimine ve <10 µm kavise sahip olacak şekilde kimyasal-mekanik parlatma işleminden geçirilir. DUMMY alt tabakalar montaj ve paketleme testlerini hızlandırırken, RESEARCH yongalar 2-30 µm epi katman kalınlıklarına ve özel katkılama özelliğine sahiptir. Tüm ürünler, X-ışını kırınımı (sallanma eğrisi <30 ark saniyesi) ve Raman spektroskopisi ile sertifikalandırılmış olup, elektrik testleri (Hall ölçümleri, C-V profillemesi ve mikro boru taraması) JEDEC ve SEMI uyumluluğunu garanti altına almaktadır.

Çapı 150 mm'ye kadar olan toplar, 1×10³ cm⁻²'nin altında dislokasyon yoğunlukları ve düşük mikro boru sayıları ile PVT ve CVD ile yetiştirilir. Tohum kristalleri, tekrarlanabilir büyüme ve yüksek dilimleme verimini garantilemek için c ekseninden 0,1° içinde kesilir.

Birden fazla politip, doping varyantı, kalite derecesi, SiC gofret boyutu ve şirket içi boule ve tohum kristali üretimini bir araya getiren SiC alt tabaka platformumuz, tedarik zincirlerini kolaylaştırır ve elektrikli araçlar, akıllı şebekeler ve zorlu çevre uygulamaları için cihaz geliştirmeyi hızlandırır.

SiC gofretin özeti

 Silisyum karbür (SiC) gofretlerOtomotiv, yenilenebilir enerji ve havacılık sektörlerinde yüksek güçlü, yüksek frekanslı ve yüksek sıcaklıklı elektronikler için tercih edilen SiC alt tabakası haline gelmiştir. Portföyümüz, üç kalite sınıfında sunulan temel politipleri ve katkılama şemalarını kapsar: azot katkılı 4H (4H-N), yüksek saflıkta yarı yalıtkan (HPSI), azot katkılı 3C (3C-N) ve p tipi 4H/6H (4H/6H-P): SiC gofretPRIME (tamamen cilalı, cihaz sınıfı alt tabakalar), DUMMY (proses denemeleri için cilalı veya cilasız) ve RESEARCH (Ar-Ge için özel epi katmanları ve doping profilleri). SiC Wafer çapları, hem eski aletlere hem de gelişmiş fabrikalara uyacak şekilde 2 inç, 4 inç, 6 inç, 8 inç ve 12 inç arasında değişmektedir. Ayrıca, şirket içi kristal büyümesini desteklemek için monokristalin bilyeler ve hassas bir şekilde yönlendirilmiş tohum kristalleri de tedarik ediyoruz.

4H-N SiC yongalarımız, 1×10¹⁶ ila 1×10¹⁹ cm⁻³ taşıyıcı yoğunluklarına ve 0,01–10 Ω·cm özdirençlere sahip olup, mükemmel elektron hareketliliği ve 2 MV/cm'nin üzerinde bozulma alanları sunar; bu da Schottky diyotlar, MOSFET'ler ve JFET'ler için idealdir. HPSI alt tabakaları, 0,1 cm⁻²'nin altındaki mikro boru yoğunluklarıyla 1×10¹² Ω·cm özdirencini aşarak RF ve mikrodalga cihazları için minimum sızıntı sağlar. 2 inç ve 4 inç formatlarda sunulan Cubic 3C-N, silikon üzerinde heteroepitaksiyi mümkün kılar ve yeni fotonik ve MEMS uygulamalarını destekler. 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³ boyutlarında alüminyumla katkılanmış SiC gofret P tipi 4H/6H-P gofretler, tamamlayıcı cihaz mimarilerini kolaylaştırır.

SiC gofret PRIME gofretleri, <0,2 nm RMS yüzey pürüzlülüğüne, 3 µm'nin altında toplam kalınlık değişimine ve <10 µm kavise sahip kimyasal-mekanik parlatma işleminden geçer. DUMMY alt tabakaları montaj ve paketleme testlerini hızlandırırken, RESEARCH gofretleri 2-30 µm epi katman kalınlıklarına ve özel katkılama özelliğine sahiptir. Tüm ürünler, X-ışını kırınımı (salınım eğrisi <30 ark saniyesi) ve Raman spektroskopisi ile sertifikalandırılmış olup, elektrik testleri (Hall ölçümleri, C-V profillemesi ve mikro boru taraması) JEDEC ve SEMI uyumluluğunu garanti altına almaktadır.

Çapı 150 mm'ye kadar olan toplar, 1×10³ cm⁻²'nin altında dislokasyon yoğunlukları ve düşük mikro boru sayıları ile PVT ve CVD ile yetiştirilir. Tohum kristalleri, tekrarlanabilir büyüme ve yüksek dilimleme verimini garantilemek için c ekseninden 0,1° içinde kesilir.

Birden fazla politip, doping varyantı, kalite derecesi, SiC gofret boyutu ve şirket içi boule ve tohum kristali üretimini bir araya getiren SiC alt tabaka platformumuz, tedarik zincirlerini kolaylaştırır ve elektrikli araçlar, akıllı şebekeler ve zorlu çevre uygulamaları için cihaz geliştirmeyi hızlandırır.

SiC gofretin resmi

6 inç 4H-N tipi SiC gofretin veri sayfası

 

6 inç SiC gofret veri sayfası
Parametre Alt Parametre Z Sınıfı P Sınıfı D Sınıfı
Çap   149,5–150,0 mm 149,5–150,0 mm 149,5–150,0 mm
Kalınlık 4H‑N 350 µm ± 15 µm 350 µm ± 25 µm 350 µm ± 25 µm
Kalınlık 4H‑SI 500 µm ± 15 µm 500 µm ± 25 µm 500 µm ± 25 µm
Wafer Yönlendirmesi   Eksen dışı: 4,0° <11-20> yönünde ±0,5° (4H-N); Eksen üzerinde: <0001> ±0,5° (4H-SI) Eksen dışı: 4,0° <11-20> yönünde ±0,5° (4H-N); Eksen üzerinde: <0001> ±0,5° (4H-SI) Eksen dışı: 4,0° <11-20> yönünde ±0,5° (4H-N); Eksen üzerinde: <0001> ±0,5° (4H-SI)
Mikroboru Yoğunluğu 4H‑N ≤ 0,2 cm⁻² ≤ 2 cm⁻² ≤ 15 cm⁻²
Mikroboru Yoğunluğu 4H‑SI ≤ 1 cm⁻² ≤ 5 cm⁻² ≤ 15 cm⁻²
Direnç 4H‑N 0,015–0,024 Ω·cm 0,015–0,028 Ω·cm 0,015–0,028 Ω·cm
Direnç 4H‑SI ≥ 1×10¹⁰ Ω·cm ≥ 1×10⁵ Ω·cm  
Birincil Düz Yönlendirme   [10-10] ± 5,0° [10-10] ± 5,0° [10-10] ± 5,0°
Birincil Düz Uzunluk 4H‑N 47,5 mm ± 2,0 mm    
Birincil Düz Uzunluk 4H‑SI Çentik    
Kenar Dışlama     3 mm  
Warp/LTV/TTV/Yay   ≤2,5 µm / ≤6 µm / ≤25 µm / ≤35 µm ≤5 µm / ≤15 µm / ≤40 µm / ≤60 µm  
Pürüzlülük Lehçe Ra ≤ 1 nm    
Pürüzlülük CMP Ra ≤ 0,2 nm   Ra ≤ 0,5 nm
Kenar Çatlakları   Hiçbiri   Toplam uzunluk ≤ 20 mm, tek ≤ 2 mm
Altıgen Plakalar   Toplam alan ≤ %0,05 Toplam alan ≤ %0,1 Toplam alan ≤ %1
Politip Alanları   Hiçbiri Toplam alan ≤ %3 Toplam alan ≤ %3
Karbon Kapanımları   Toplam alan ≤ %0,05   Toplam alan ≤ %3
Yüzey Çizikleri   Hiçbiri   Toplam uzunluk ≤ 1 × gofret çapı
Kenar Cipsleri   Hiçbirine izin verilmez ≥ 0,2 mm genişlik ve derinlik   En fazla 7 çip, her biri ≤ 1 mm
TSD (Dişli Vida Çıkığı)   ≤ 500 cm⁻²   Yok
BPD (Taban Düzlemi Çıkığı)   ≤ 1000 cm⁻²   Yok
Yüzey Kirliliği   Hiçbiri    
Ambalajlama   Çoklu gofret kaseti veya tek gofret kabı Çoklu gofret kaseti veya tek gofret kabı Çoklu gofret kaseti veya tek gofret kabı

4 inç 4H-N tipi SiC gofretin veri sayfası

 

4 inç SiC gofretin veri sayfası
Parametre Sıfır MPD Üretimi Standart Üretim Sınıfı (P Sınıfı) Sahte Sınıf (D Sınıfı)
Çap 99,5 mm–100,0 mm
Kalınlık (4H-N) 350 µm±15 µm   350 µm±25 µm
Kalınlık (4H-Si) 500 µm±15 µm   500 µm±25 µm
Wafer Yönlendirmesi Eksen dışı: 4H-N için <1120> yönünde 4,0° ±0,5°; Eksen üzerinde: 4H-Si için <0001> ±0,5°    
Mikro Boru Yoğunluğu (4H-N) ≤0,2 cm⁻² ≤2 cm⁻² ≤15 cm⁻²
Mikro Boru Yoğunluğu (4H-Si) ≤1 cm⁻² ≤5 cm⁻² ≤15 cm⁻²
Direnç (4H-N)   0,015–0,024 Ω·cm 0,015–0,028 Ω·cm
Direnç (4H-Si) ≥1E10 Ω·cm   ≥1E5 Ω·cm
Birincil Düz Yönlendirme   [10-10] ±5,0°  
Birincil Düz Uzunluk   32,5 mm ±2,0 mm  
İkincil Düz Uzunluk   18,0 mm ±2,0 mm  
İkincil Düz Yönlendirme   Silikon yüzü yukarı: Düzlemden 90° saat yönüne ±5.0°  
Kenar Dışlama   3 mm  
LTV/TTV/Yay Warp ≤2,5 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm   ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm
Pürüzlülük Polonya Ra ≤1 nm; CMP Ra ≤0,2 nm   Ra ≤0,5 nm
Yüksek Yoğunluklu Işıktan Kaynaklanan Kenar Çatlakları Hiçbiri Hiçbiri Toplam uzunluk ≤10 mm; tek uzunluk ≤2 mm
Yüksek Yoğunluklu Işıkla Altıgen Plakalar Toplam alan ≤%0,05 Toplam alan ≤%0,05 Toplam alan ≤%0,1
Yüksek Yoğunluklu Işığa Göre Politip Alanları Hiçbiri   Toplam alan ≤%3
Görsel Karbon Kapanımları Toplam alan ≤%0,05   Toplam alan ≤%3
Yüksek Yoğunluklu Işık Nedeniyle Silikon Yüzey Çizikleri Hiçbiri   Toplam uzunluk ≤1 gofret çapı
Yüksek Yoğunluklu Işıkla Kenar Çipleri ≥0,2 mm genişlik ve derinliğe izin verilmez   5'e izin verildi, her biri ≤1 mm
Yüksek Yoğunluklu Işık Nedeniyle Silikon Yüzey Kirlenmesi Hiçbiri    
Diş açma vida çıkığı ≤500 cm⁻² Yok  
Ambalajlama Çoklu gofret kaseti veya tek gofret kabı Çoklu gofret kaseti veya tek gofret kabı Çoklu gofret kaseti veya tek gofret kabı

4 inç HPSI tipi SiC gofretin veri sayfası

 

4 inç HPSI tipi SiC gofretin veri sayfası
Parametre Sıfır MPD Üretim Sınıfı (Z Sınıfı) Standart Üretim Sınıfı (P Sınıfı) Sahte Sınıf (D Sınıfı)
Çap   99,5–100,0 mm  
Kalınlık (4H-Si) 500 µm ±20 µm   500 µm ±25 µm
Wafer Yönlendirmesi Eksen dışı: 4H-N için <11-20> yönünde 4,0° ±0,5°; Eksen üzerinde: 4H-Si için <0001> ±0,5°
Mikro Boru Yoğunluğu (4H-Si) ≤1 cm⁻² ≤5 cm⁻² ≤15 cm⁻²
Direnç (4H-Si) ≥1E9 Ω·cm   ≥1E5 Ω·cm
Birincil Düz Yönlendirme (10-10) ±5,0°
Birincil Düz Uzunluk 32,5 mm ±2,0 mm
İkincil Düz Uzunluk 18,0 mm ±2,0 mm
İkincil Düz Yönlendirme Silikon yüzü yukarı: Düzlemden 90° saat yönüne ±5.0°
Kenar Dışlama   3 mm  
LTV/TTV/Yay Warp ≤3 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm   ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm
Pürüzlülük (C yüzü) Lehçe Ra ≤1 nm  
Pürüzlülük (Si yüzeyi) CMP Ra ≤0,2 nm Ra ≤0,5 nm
Yüksek Yoğunluklu Işıktan Kaynaklanan Kenar Çatlakları Hiçbiri   Toplam uzunluk ≤10 mm; tek uzunluk ≤2 mm
Yüksek Yoğunluklu Işıkla Altıgen Plakalar Toplam alan ≤%0,05 Toplam alan ≤%0,05 Toplam alan ≤%0,1
Yüksek Yoğunluklu Işığa Göre Politip Alanları Hiçbiri   Toplam alan ≤%3
Görsel Karbon Kapanımları Toplam alan ≤%0,05   Toplam alan ≤%3
Yüksek Yoğunluklu Işık Nedeniyle Silikon Yüzey Çizikleri Hiçbiri   Toplam uzunluk ≤1 gofret çapı
Yüksek Yoğunluklu Işıkla Kenar Çipleri ≥0,2 mm genişlik ve derinliğe izin verilmez   5'e izin verildi, her biri ≤1 mm
Yüksek Yoğunluklu Işık Nedeniyle Silikon Yüzey Kirlenmesi Hiçbiri   Hiçbiri
Vida Çıkığı Açma ≤500 cm⁻² Yok  
Ambalajlama   Çoklu gofret kaseti veya tek gofret kabı  

SiC gofretin uygulaması

 

  • EV İnvertörleri için SiC Wafer Güç Modülleri
    Yüksek kaliteli SiC yonga alt tabakaları üzerine inşa edilmiş SiC yonga tabanlı MOSFET'ler ve diyotlar, ultra düşük anahtarlama kayıpları sağlar. SiC yonga teknolojisinden yararlanan bu güç modülleri, daha yüksek voltaj ve sıcaklıklarda çalışarak daha verimli çekiş invertörleri sağlar. SiC yonga kalıplarının güç aşamalarına entegre edilmesi, soğutma gereksinimlerini ve kapladığı alanı azaltarak SiC yonga inovasyonunun tüm potansiyelini ortaya koyar.

  • SiC Wafer Üzerinde Yüksek Frekanslı RF ve 5G Cihazları
    Yarı yalıtkan SiC yonga platformları üzerine üretilen RF amplifikatörleri ve anahtarları, üstün termal iletkenlik ve kırılma gerilimi sergiler. SiC yonga alt tabakası, GHz frekanslarında dielektrik kayıplarını en aza indirirken, SiC yonganın malzeme dayanıklılığı yüksek güç ve yüksek sıcaklık koşullarında kararlı çalışma sağlar ve bu da SiC yongayı yeni nesil 5G baz istasyonları ve radar sistemleri için tercih edilen alt tabaka haline getirir.

  • SiC Wafer'dan Optoelektronik ve LED Alt Tabakalar
    SiC yonga alt tabakaları üzerinde büyütülen mavi ve UV LED'ler, mükemmel kafes uyumu ve ısı dağılımından yararlanır. Cilalı C yüzeyli bir SiC yonga kullanılması, düzgün epitaksiyel katmanlar sağlarken, SiC yonganın doğal sertliği, yonganın inceltilmesini ve güvenilir cihaz paketlemesini mümkün kılar. Bu da SiC yongayı, yüksek güçlü ve uzun ömürlü LED uygulamaları için ideal bir platform haline getirir.

SiC gofretinin soru-cevap kısmı

1. S: SiC gofretler nasıl üretilir?


A:

Üretilen SiC gofretlerAyrıntılı Adımlar

  1. SiC gofretlerHammadde Hazırlığı

    • ≥5N sınıfı SiC tozu kullanın (kirlilik ≤1 ppm).
    • Kalan karbon ve azot bileşiklerini gidermek için eleyin ve önceden pişirin.
  1. SiCTohum Kristal Hazırlığı

    • 4H-SiC tek kristalinin bir parçasını alın, 〈0001〉 yönü boyunca ~10 × 10 mm²'ye kadar dilimleyin.

    • Ra ≤0,1 nm'ye hassas cilalama yapın ve kristal yönünü işaretleyin.

  2. SiCPVT Büyümesi (Fiziksel Buhar Taşımacılığı)

    • Grafit potasını yükleyin: altta SiC tozu, üstte tohum kristali.

    • 10⁻³–10⁻⁵ Torr'a boşaltın veya 1 atm'de yüksek saflıkta helyumla geri doldurun.

    • Isı kaynağı bölgesini 2100–2300 ℃'ye, tohum bölgesini 100–150 ℃ daha soğuk tutun.

    • Kalite ve verimi dengelemek için büyüme hızını 1–5 mm/saatte kontrol edin.

  3. SiCKülçe Tavlama

    • Büyüyen SiC külçesini 1600–1800 ℃'de 4–8 saat tavlayın.

    • Amaç: Isıl gerilmeleri gidermek ve çıkık yoğunluğunu azaltmak.

  4. SiCGofret Dilimleme

    • Külçeyi 0,5–1 mm kalınlığında dilimler halinde kesmek için elmas tel testere kullanın.

    • Mikro çatlakların oluşmasını önlemek için titreşimi ve yanal kuvveti en aza indirin.

  5. SiCGofretTaşlama ve Parlatma

    • Kaba taşlamakesme hasarını gidermek için (pürüzlülük ~10–30 µm).

    • İnce öğütme≤5 µm düzlük elde etmek için.

    • Kimyasal-Mekanik Parlatma (CMP)ayna benzeri bir sonuca ulaşmak için (Ra ≤0,2 nm).

  6. SiCGofretTemizlik ve Muayene

    • Ultrasonik temizlemePiranha çözeltisinde (H₂SO₄:H₂O₂), DI su, ardından IPA.

    • XRD/Raman spektroskopisipolitipinin (4H, 6H, 3C) doğrulanması için.

    • İnterferometridüzlüğü (<5 µm) ve eğriliği (<20 µm) ölçmek için.

    • Dört noktalı araştırmaÖzdirenci test etmek için (örneğin HPSI ≥10⁹ Ω·cm).

    • Kusur denetimipolarize ışık mikroskobu ve çizik test cihazı altında.

  7. SiCGofretSınıflandırma ve Sıralama

    • Gofretleri politip ve elektrik tipine göre sıralayın:

      • 4H-SiC N tipi (4H-N): taşıyıcı konsantrasyonu 10¹⁶–10¹⁸ cm⁻³

      • 4H-SiC Yüksek Saflıkta Yarı Yalıtkan (4H-HPSI): özdirenç ≥10⁹ Ω·cm

      • 6H-SiC N tipi (6H-N)

      • Diğerleri: 3C-SiC, P-tipi, vb.

  8. SiCGofretPaketleme ve Sevkiyat

    • Temiz ve tozsuz gofret kutularına yerleştirin.

    • Her kutuyu çap, kalınlık, polietilen türü, direnç derecesi ve parti numarasıyla etiketleyin.

      SiC gofretler

2. S: SiC gofretlerin silikon gofretlere göre temel avantajları nelerdir?


A: Silikon gofretlerle karşılaştırıldığında, SiC gofretleri şunları sağlar:

  • Daha yüksek voltajlı çalışma(>1.200 V) daha düşük açık dirençli.

  • Daha yüksek sıcaklık kararlılığı(>300 °C) ve geliştirilmiş termal yönetim.

  • Daha hızlı geçiş hızlarıdaha düşük anahtarlama kayıpları ile sistem düzeyinde soğutma ve güç dönüştürücülerindeki boyut azaltılır.

4. S: SiC gofret verimini ve performansını etkileyen yaygın kusurlar nelerdir?


C: SiC yongalarındaki temel kusurlar arasında mikroporlar, bazal düzlem çıkıklıkları (BPD'ler) ve yüzey çizikleri bulunur. Mikroborular, felaket düzeyinde cihaz arızalarına neden olabilir; BPD'ler zamanla dirençte artışa yol açar; yüzey çizikleri ise yonga kırılmasına veya epitaksiyel büyümenin zayıf olmasına neden olur. Bu nedenle, SiC yonga verimini en üst düzeye çıkarmak için titiz bir inceleme ve kusur giderme işlemi şarttır.


Gönderi zamanı: 30 Haz 2025