Obleas de carburo de silicio: unha guía completa de propiedades, fabricación e aplicacións

Resumo da oblea de SiC

As obleas de carburo de silicio (SiC) convertéronse no substrato preferido para a electrónica de alta potencia, alta frecuencia e alta temperatura nos sectores da automoción, as enerxías renovables e a aeroespacial. A nosa carteira abrangue politipos e esquemas de dopado clave (4H dopado con nitróxeno, 4H-N), semiillante de alta pureza (HPSI), 3C dopado con nitróxeno (3C-N) e 4H/6H de tipo p (4H/6H-P), que se ofrecen en tres graos de calidade: PRIME (substratos totalmente pulidos e de grao de dispositivo), DUMMY (lapeado ou sen pulir para probas de procesos) e RESEARCH (capas epidérmicas personalizadas e perfís de dopado para I+D). Os diámetros das obleas abarcan 2″, 4″, 6″, 8″ e 12″ para adaptarse tanto a ferramentas antigas como a fábricas avanzadas. Tamén subministramos bólas monocristalinas e cristais semente orientados con precisión para soportar o crecemento de cristais interno.

As nosas obleas 4H-N presentan densidades de portador de 1×10¹⁶ a 1×10¹⁹ cm⁻³ e resistividades de 0,01–10 Ω·cm, o que ofrece unha excelente mobilidade de electróns e campos de ruptura superiores a 2 MV/cm, o que resulta ideal para díodos Schottky, MOSFET e JFET. Os substratos HPSI superan unha resistividade de 1×10¹² Ω·cm con densidades de microtubos inferiores a 0,1 cm⁻², o que garante unhas fugas mínimas para dispositivos de RF e microondas. Cubic 3C-N, dispoñible en formatos de 2″ e 4″, permite a heteroepitaxia en silicio e admite novas aplicacións fotónicas e MEMS. As obleas 4H/6H-P de tipo P, dopadas con aluminio a 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³, facilitan arquitecturas de dispositivos complementarias.

As obleas PRIME sométense a un pulido químico-mecánico ata unha rugosidade superficial de <0,2 nm RMS, unha variación de grosor total inferior a 3 µm e unha curvatura <10 µm. Os substratos DUMMY aceleran as probas de montaxe e empaquetado, mentres que as obleas RESEARCH presentan grosores de epicapa de 2 a 30 µm e dopado a medida. Todos os produtos están certificados por difracción de raios X (curva de oscilación <30 segundos de arco) e espectroscopia Raman, con probas eléctricas (medicións Hall, perfís C-V e dixitalización de microtubos) que garanten o cumprimento das normas JEDEC e SEMI.

Cultívanse bólas de ata 150 mm de diámetro mediante PVT e CVD con densidades de dislocacións inferiores a 1×10³ cm⁻² e un baixo número de microtubos. Os cristais de semente córtanse a 0,1° do eixe c para garantir un crecemento reproducible e un alto rendemento de corte.

Ao combinar múltiples politipos, variantes de dopado, graos de calidade, tamaños de obleas e produción interna de cristal semente e bólas, a nosa plataforma de substratos de SiC simplifica as cadeas de subministración e acelera o desenvolvemento de dispositivos para vehículos eléctricos, redes intelixentes e aplicacións en ambientes hostiles.

Resumo da oblea de SiC

As obleas de carburo de silicio (SiC) convertéronse no substrato preferido para a electrónica de alta potencia, alta frecuencia e alta temperatura nos sectores da automoción, as enerxías renovables e a aeroespacial. A nosa carteira abrangue politipos e esquemas de dopado clave (4H dopado con nitróxeno, 4H-N), semiillante de alta pureza (HPSI), 3C dopado con nitróxeno (3C-N) e 4H/6H de tipo p (4H/6H-P), que se ofrecen en tres graos de calidade: PRIME (substratos totalmente pulidos e de grao de dispositivo), DUMMY (lapeado ou sen pulir para probas de procesos) e RESEARCH (capas epidérmicas personalizadas e perfís de dopado para I+D). Os diámetros das obleas abarcan 2″, 4″, 6″, 8″ e 12″ para adaptarse tanto a ferramentas antigas como a fábricas avanzadas. Tamén subministramos bólas monocristalinas e cristais semente orientados con precisión para soportar o crecemento de cristais interno.

As nosas obleas 4H-N presentan densidades de portador de 1×10¹⁶ a 1×10¹⁹ cm⁻³ e resistividades de 0,01–10 Ω·cm, o que ofrece unha excelente mobilidade de electróns e campos de ruptura superiores a 2 MV/cm, o que resulta ideal para díodos Schottky, MOSFET e JFET. Os substratos HPSI superan unha resistividade de 1×10¹² Ω·cm con densidades de microtubos inferiores a 0,1 cm⁻², o que garante unhas fugas mínimas para dispositivos de RF e microondas. Cubic 3C-N, dispoñible en formatos de 2″ e 4″, permite a heteroepitaxia en silicio e admite novas aplicacións fotónicas e MEMS. As obleas 4H/6H-P de tipo P, dopadas con aluminio a 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³, facilitan arquitecturas de dispositivos complementarias.

As obleas PRIME sométense a un pulido químico-mecánico ata unha rugosidade superficial de <0,2 nm RMS, unha variación de grosor total inferior a 3 µm e unha curvatura <10 µm. Os substratos DUMMY aceleran as probas de montaxe e empaquetado, mentres que as obleas RESEARCH presentan grosores de epicapa de 2 a 30 µm e dopado a medida. Todos os produtos están certificados por difracción de raios X (curva de oscilación <30 segundos de arco) e espectroscopia Raman, con probas eléctricas (medicións Hall, perfís C-V e dixitalización de microtubos) que garanten o cumprimento das normas JEDEC e SEMI.

Cultívanse bólas de ata 150 mm de diámetro mediante PVT e CVD con densidades de dislocacións inferiores a 1×10³ cm⁻² e un baixo número de microtubos. Os cristais de semente córtanse a 0,1° do eixe c para garantir un crecemento reproducible e un alto rendemento de corte.

Ao combinar múltiples politipos, variantes de dopado, graos de calidade, tamaños de obleas e produción interna de cristal semente e bólas, a nosa plataforma de substratos de SiC simplifica as cadeas de subministración e acelera o desenvolvemento de dispositivos para vehículos eléctricos, redes intelixentes e aplicacións en ambientes hostiles.

Imaxe da oblea de SiC

Oblea de SiC 00101
Semi-illante de SiC04
Oblea de SiC
Lingote de SiC 14

Ficha técnica da oblea de SiC tipo 4H-N de 6 polgadas

 

Folla de datos de obleas de SiC de 6 polgadas
Parámetro Subparámetro Grao Z Grao P Grao D
Diámetro 149,5–150,0 mm 149,5–150,0 mm 149,5–150,0 mm
Espesor 4H-N 350 µm ± 15 µm 350 µm ± 25 µm 350 µm ± 25 µm
Espesor 4H-SI 500 µm ± 15 µm 500 µm ± 25 µm 500 µm ± 25 µm
Orientación da oblea Fóra do eixe: 4,0° cara a <11-20> ±0,5° (4H-N); No eixe: <0001> ±0,5° (4H-SI) Fóra do eixe: 4,0° cara a <11-20> ±0,5° (4H-N); No eixe: <0001> ±0,5° (4H-SI) Fóra do eixe: 4,0° cara a <11-20> ±0,5° (4H-N); No eixe: <0001> ±0,5° (4H-SI)
Densidade de microtubos 4H-N ≤ 0,2 cm⁻² ≤ 2 cm⁻² ≤ 15 cm⁻²
Densidade de microtubos 4H-SI ≤ 1 cm⁻² ≤ 5 cm⁻² ≤ 15 cm⁻²
resistividade 4H-N 0,015–0,024 Ω·cm 0,015–0,028 Ω·cm 0,015–0,028 Ω·cm
resistividade 4H-SI ≥ 1×10¹⁰ Ω·cm ≥ 1×10⁵ Ω·cm
Orientación plana primaria [10-10] ± 5,0° [10-10] ± 5,0° [10-10] ± 5,0°
Lonxitude plana primaria 4H-N 47,5 mm ± 2,0 mm
Lonxitude plana primaria 4H-SI Muesca
Exclusión de bordos 3 milímetros
Urdime/LTV/TTV/Arco ≤2,5 µm / ≤6 µm / ≤25 µm / ≤35 µm ≤5 µm / ≤15 µm / ≤40 µm / ≤60 µm
Rugosidade Polaco Ra ≤ 1 nm
Rugosidade CMP Ra ≤ 0,2 nm Ra ≤ 0,5 nm
Gretas nos bordos Ningún Lonxitude acumulada ≤ 20 mm, individual ≤ 2 mm
Placas hexagonais Área acumulada ≤ 0,05% Área acumulada ≤ 0,1% Área acumulada ≤ 1%
Áreas de politipo Ningún Área acumulada ≤ 3% Área acumulada ≤ 3%
Inclusións de carbono Área acumulada ≤ 0,05% Área acumulada ≤ 3%
Rasgaduras superficiais Ningún Lonxitude acumulada ≤ 1 × diámetro da oblea
Chips de bordo Non se permite ningún ≥ 0,2 mm de ancho e fondo Ata 7 fichas, ≤ 1 mm cada unha
TSD (Dislocación do parafuso roscado) ≤ 500 cm⁻² N/D
BPD (Dislocación do Plano Base) ≤ 1000 cm⁻² N/D
Contaminación superficial Ningún
Envasado Casete de varias obleas ou recipiente dunha soa oblea Casete de varias obleas ou recipiente dunha soa oblea Casete de varias obleas ou recipiente dunha soa oblea

Folla de datos da oblea de SiC tipo 4H-N de 4 polgadas

 

Folla de datos dunha oblea de SiC de 4 polgadas
Parámetro Produción cero de MPD Grao de produción estándar (grao P) Grao de simulación (Grao D)
Diámetro 99,5 mm–100,0 mm
Espesor (4H-N) 350 µm ± 15 µm 350 µm ± 25 µm
Espesor (4H-Si) 500 µm ± 15 µm 500 µm ± 25 µm
Orientación da oblea Fóra do eixe: 4,0° cara a <1120> ±0,5° para 4H-N; No eixe: <0001> ±0,5° para 4H-Si
Densidade de microtubos (4H-N) ≤0,2 cm⁻² ≤2 cm⁻² ≤15 cm⁻²
Densidade de microtubos (4H-Si) ≤1 cm⁻² ≤5 cm⁻² ≤15 cm⁻²
Resistividade (4H-N) 0,015–0,024 Ω·cm 0,015–0,028 Ω·cm
Resistividade (4H-Si) ≥1E10 Ω·cm ≥1E5 Ω·cm
Orientación plana primaria [10-10] ±5,0°
Lonxitude plana primaria 32,5 mm ±2,0 mm
Lonxitude plana secundaria 18,0 mm ±2,0 mm
Orientación plana secundaria Cara de silicona cara arriba: 90° no sentido horario desde o plano principal ±5,0°
Exclusión de bordos 3 milímetros
LTV/TTV/Deformación de arco ≤2,5 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm
Rugosidade Ra do pulido ≤1 nm; Ra do CMP ≤0,2 nm Ra ≤0,5 nm
Gretas nos bordos por luz de alta intensidade Ningún Ningún Lonxitude acumulada ≤10 mm; lonxitude única ≤2 mm
Placas hexagonais por luz de alta intensidade Área acumulada ≤0,05% Área acumulada ≤0,05% Área acumulada ≤0,1%
Áreas politípicas por luz de alta intensidade Ningún Área acumulada ≤3%
Inclusións visuais de carbono Área acumulada ≤0,05% Área acumulada ≤3%
Rasgaduras na superficie de silicio por luz de alta intensidade Ningún Lonxitude acumulada ≤1 diámetro da oblea
Chips de bordo por luz de alta intensidade Non se permite ningún ancho e fondo ≥0,2 mm 5 permitidos, ≤1 mm cada un
Contaminación da superficie de silicio por luz de alta intensidade Ningún
Luxación do parafuso de rosca ≤500 cm⁻² N/D
Envasado Casete de varias obleas ou recipiente dunha soa oblea Casete de varias obleas ou recipiente dunha soa oblea Casete de varias obleas ou recipiente dunha soa oblea

Folla de datos da oblea de SiC tipo HPSI de 4 polgadas

 

Folla de datos da oblea de SiC tipo HPSI de 4 polgadas
Parámetro Grao de produción MPD cero (grao Z) Grao de produción estándar (grao P) Grao de simulación (Grao D)
Diámetro 99,5–100,0 mm
Espesor (4H-Si) 500 µm ±20 µm 500 µm ±25 µm
Orientación da oblea Fóra do eixe: 4,0° cara a <11-20> ±0,5° para 4H-N; No eixe: <0001> ±0,5° para 4H-Si
Densidade de microtubos (4H-Si) ≤1 cm⁻² ≤5 cm⁻² ≤15 cm⁻²
Resistividade (4H-Si) ≥1E9 Ω·cm ≥1E5 Ω·cm
Orientación plana primaria (10-10) ±5,0°
Lonxitude plana primaria 32,5 mm ±2,0 mm
Lonxitude plana secundaria 18,0 mm ±2,0 mm
Orientación plana secundaria Cara de silicona cara arriba: 90° no sentido horario desde o plano principal ±5,0°
Exclusión de bordos 3 milímetros
LTV/TTV/Deformación de arco ≤3 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm
Rugosidade (cara C) Polaco Ra ≤1 nm
Rugosidade (cara de Si) CMP Ra ≤0,2 nm Ra ≤0,5 nm
Gretas nos bordos por luz de alta intensidade Ningún Lonxitude acumulada ≤10 mm; lonxitude única ≤2 mm
Placas hexagonais por luz de alta intensidade Área acumulada ≤0,05% Área acumulada ≤0,05% Área acumulada ≤0,1%
Áreas politípicas por luz de alta intensidade Ningún Área acumulada ≤3%
Inclusións visuais de carbono Área acumulada ≤0,05% Área acumulada ≤3%
Rasgaduras na superficie de silicio por luz de alta intensidade Ningún Lonxitude acumulada ≤1 diámetro da oblea
Chips de bordo por luz de alta intensidade Non se permite ningún ancho e fondo ≥0,2 mm 5 permitidos, ≤1 mm cada un
Contaminación da superficie de silicio por luz de alta intensidade Ningún Ningún
Luxación do parafuso de rosca ≤500 cm⁻² N/D
Envasado Casete de varias obleas ou recipiente dunha soa oblea


Data de publicación: 30 de xuño de 2025