SiC plokštelės santrauka
Silicio karbido (SiC) plokštelėstapo pasirinktu substratu didelės galios, aukšto dažnio ir aukštos temperatūros elektronikai automobilių, atsinaujinančios energijos ir aviacijos bei kosmoso sektoriuose. Mūsų portfelyje yra pagrindiniai polipai ir legiravimo schemos – azotu legiruoti 4H (4H-N), didelio grynumo pusiau izoliaciniai (HPSI), azotu legiruoti 3C (3C-N) ir p tipo 4H/6H (4H/6H-P) – siūlomi trijų kokybės klasių: PRIME (visiškai poliruoti, įrenginių klasės substratai), DUMMY (uždengti arba nepoliruoti procesų bandymams) ir RESEARCH (individualūs epi sluoksniai ir legiravimo profiliai moksliniams tyrimams ir plėtrai). Plokštelių skersmenys yra 2, 4, 6, 8 ir 12 colių, kad tiktų tiek tradiciniams įrankiams, tiek pažangioms gamykloms. Taip pat tiekiame monokristalinius luitus ir tiksliai orientuotus sėklinius kristalus, kad palaikytume kristalų augimą įmonėje.
Mūsų 4H-N plokštelės pasižymi krūvininkų tankiu nuo 1×10¹⁶ iki 1×10¹⁹ cm⁻³, o varža – 0,01–10 Ω·cm, todėl užtikrinamas puikus elektronų judrumas ir pramušimo laukai, viršijantys 2 MV/cm – idealiai tinka Šotkio diodams, MOSFET ir JFET tranzistoriams. HPSI padėklų varža viršija 1×10¹² Ω·cm, o mikrovamzdelių tankis yra mažesnis nei 0,1 cm⁻², todėl užtikrinamas minimalus nuotėkis RF ir mikrobangų įrenginiams. Kubinis 3C-N, tiekiamas 2 colių ir 4 colių formatais, leidžia atlikti heteroepitaksiją ant silicio ir palaiko naujas fotonikos ir MEMS taikymus. P tipo 4H/6H-P plokštelės, legiruotos aliuminiu iki 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³, palengvina viena kitą papildančių įrenginių architektūrų kūrimą.
SiC ir PRIME plokštelės yra chemiškai-mechaniškai poliruojamos iki <0,2 nm RMS paviršiaus šiurkštumo, bendro storio pokyčio iki mažesnio nei 3 µm, o išlinkio <10 µm. DUMMY pagrindai pagreitina surinkimo ir pakavimo bandymus, o RESEARCH plokštelės pasižymi 2–30 µm epi sluoksnio storiu ir individualiu legiravimu. Visi gaminiai yra sertifikuojami rentgeno spindulių difrakcijos (sūpavimo kreivė <30 arksek.) ir Ramano spektroskopijos metodais, o elektriniai bandymai – Holo matavimai, C–V profiliavimas ir mikrovamzdžių skenavimas – užtikrina JEDEC ir SEMI atitiktį.
PVT ir CVD metodais auginami iki 150 mm skersmens rutuliukai, kurių dislokacijų tankis yra mažesnis nei 1×10³ cm⁻², o mikrovamzdelių skaičius mažas. Sėklų kristalai pjaunami 0,1° tikslumu nuo c ašies, kad būtų užtikrintas atkartojamas augimas ir didelis pjaustymo našumas.
Apjungdama kelis politipus, legiravimo variantus, kokybės klases, SiC plokštelių dydžius ir savo gamybos kristalus bei sėklų kristalus, mūsų SiC substrato platforma supaprastina tiekimo grandines ir pagreitina įrenginių, skirtų elektrinėms transporto priemonėms, išmaniesiems tinklams ir atšiaurioms aplinkoms, kūrimą.
SiC plokštelių santrauka
Silicio karbido (SiC) plokštelėstapo pasirinktu SiC substratu didelės galios, aukšto dažnio ir aukštos temperatūros elektronikai automobilių, atsinaujinančios energijos ir aviacijos bei kosmoso sektoriuose. Mūsų portfelyje yra pagrindiniai polipai ir legiravimo schemos – azotu legiruotas 4H (4H-N), didelio grynumo pusiau izoliacinis (HPSI), azotu legiruotas 3C (3C-N) ir p tipo 4H/6H (4H/6H-P) – siūlomi trijų kokybės klasių: SiC plokštelėsPRIME (visiškai poliruoti, įrenginiams skirti pagrindai), DUMMY (uždengti arba nepoliruoti procesų bandymams) ir RESEARCH (individualūs epi sluoksniai ir legiravimo profiliai moksliniams tyrimams ir plėtrai). SiC plokštelių skersmenys yra 2 colių, 4 colių, 6 colių, 8 colių ir 12 colių, kad tiktų tiek senesniems įrankiams, tiek pažangioms gamykloms. Taip pat tiekiame monokristalinius kristalus ir tiksliai orientuotus sėklinius kristalus, kad galėtume auginti kristalus savo įmonėje.
Mūsų 4H-N SiC plokštelės pasižymi krūvininkų tankiu nuo 1×10¹⁶ iki 1×10¹⁹ cm⁻³, o varža – 0,01–10 Ω·cm, todėl užtikrinamas puikus elektronų judrumas ir pramušimo laukai, viršijantys 2 MV/cm – idealiai tinka Šotkio diodams, MOSFET ir JFET tranzistoriams. HPSI padėklų varža viršija 1×10¹² Ω·cm, o mikrovamzdelių tankis yra mažesnis nei 0,1 cm⁻², todėl užtikrinamas minimalus nuotėkis RF ir mikrobangų įrenginiams. Kubinis 3C-N, tiekiamas 2 colių ir 4 colių formatais, leidžia atlikti heteroepitaksiją ant silicio ir palaiko naujas fotonikos ir MEMS taikymus. SiC plokštelių P tipo 4H/6H-P plokštelės, legiruotos aliuminiu iki 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³, palengvina viena kitą papildančių įrenginių architektūrų kūrimą.
SiC plokštelių PRIME plokštelės yra chemiškai-mechaniškai poliruojamos iki <0,2 nm RMS paviršiaus šiurkštumo, bendro storio pokyčio iki mažesnio nei 3 µm, o išlinkio <10 µm. DUMMY pagrindai pagreitina surinkimo ir pakavimo bandymus, o RESEARCH plokštelės pasižymi 2–30 µm epi sluoksnio storiu ir individualiu legiravimu. Visi gaminiai yra sertifikuojami rentgeno spindulių difrakcijos (sūpavimo kreivė <30 arksek.) ir Ramano spektroskopijos metodais, o elektriniai bandymai – Holo matavimai, C–V profiliavimas ir mikrovamzdžių skenavimas – užtikrina JEDEC ir SEMI atitiktį.
PVT ir CVD metodais auginami iki 150 mm skersmens rutuliukai, kurių dislokacijų tankis yra mažesnis nei 1×10³ cm⁻², o mikrovamzdelių skaičius mažas. Sėklų kristalai pjaunami 0,1° tikslumu nuo c ašies, kad būtų užtikrintas atkartojamas augimas ir didelis pjaustymo našumas.
Apjungdama kelis politipus, legiravimo variantus, kokybės klases, SiC plokštelių dydžius ir savo gamybos kristalus bei sėklų kristalus, mūsų SiC substrato platforma supaprastina tiekimo grandines ir pagreitina įrenginių, skirtų elektrinėms transporto priemonėms, išmaniesiems tinklams ir atšiaurioms aplinkoms, kūrimą.
SiC plokštelės nuotrauka
6 colių 4H-N tipo SiC plokštelės duomenų lapas
| 6 colių SiC plokštelių duomenų lapas | ||||
| Parametras | Subparametras | Z klasė | P klasė | D klasė |
| Skersmuo | 149,5–150,0 mm | 149,5–150,0 mm | 149,5–150,0 mm | |
| Storis | 4H-N | 350 µm ± 15 µm | 350 µm ± 25 µm | 350 µm ± 25 µm |
| Storis | 4H-SI | 500 µm ± 15 µm | 500 µm ± 25 µm | 500 µm ± 25 µm |
| Vaflinės orientacijos | Nuo ašies: 4,0° link <11-20> ±0,5° (4H-N); Ašyje: <0001> ±0,5° (4H-SI) | Nuo ašies: 4,0° link <11-20> ±0,5° (4H-N); Ašyje: <0001> ±0,5° (4H-SI) | Nuo ašies: 4,0° link <11-20> ±0,5° (4H-N); Ašyje: <0001> ±0,5° (4H-SI) | |
| Mikrovamzdžių tankis | 4H-N | ≤ 0,2 cm⁻² | ≤ 2 cm⁻² | ≤ 15 cm⁻² |
| Mikrovamzdžių tankis | 4H-SI | ≤ 1 cm⁻² | ≤ 5 cm⁻² | ≤ 15 cm⁻² |
| Varža | 4H-N | 0,015–0,024 Ω·cm | 0,015–0,028 Ω·cm | 0,015–0,028 Ω·cm |
| Varža | 4H-SI | ≥ 1 × 10¹⁰ Ω·cm | ≥ 1 × 10⁵ Ω·cm | |
| Pirminė plokščioji orientacija | [10–10] ± 5,0° | [10–10] ± 5,0° | [10–10] ± 5,0° | |
| Pirminis plokščias ilgis | 4H-N | 47,5 mm ± 2,0 mm | ||
| Pirminis plokščias ilgis | 4H-SI | Įpjova | ||
| Kraštų išskyrimas | 3 mm | |||
| Metmenys / LTV / TTV / Lankas | ≤2,5 µm / ≤6 µm / ≤25 µm / ≤35 µm | ≤5 µm / ≤15 µm / ≤40 µm / ≤60 µm | ||
| Šiurkštumas | lenkų | Ra ≤ 1 nm | ||
| Šiurkštumas | CMP | Ra ≤ 0,2 nm | Ra ≤ 0,5 nm | |
| Kraštų įtrūkimai | Nėra | Bendras ilgis ≤ 20 mm, pavienio ≤ 2 mm | ||
| Šešiakampės plokštės | Kaupiamasis plotas ≤ 0,05% | Kaupiamasis plotas ≤ 0,1% | Kaupiamasis plotas ≤ 1% | |
| Politipų sritys | Nėra | Kaupiamasis plotas ≤ 3% | Kaupiamasis plotas ≤ 3% | |
| Anglies intarpai | Kaupiamasis plotas ≤ 0,05% | Kaupiamasis plotas ≤ 3% | ||
| Paviršiaus įbrėžimai | Nėra | Bendras ilgis ≤ 1 × plokštelės skersmuo | ||
| Krašto lustai | Neleidžiama ≥ 0,2 mm pločio ir gylio | Iki 7 drožlių, po ≤ 1 mm | ||
| TSD (srieginio sraigto išnirimas) | ≤ 500 cm⁻² | N/A | ||
| BPD (bazinės plokštumos dislokacija) | ≤ 1000 cm⁻² | N/A | ||
| Paviršiaus užterštumas | Nėra | |||
| Pakuotė | Daugiasluoksnė kasetė arba vienos plokštelės konteineris | Daugiasluoksnė kasetė arba vienos plokštelės konteineris | Daugiasluoksnė kasetė arba vienos plokštelės konteineris | |
4 colių 4H-N tipo SiC plokštelės duomenų lapas
| 4 colių SiC plokštelės duomenų lapas | |||
| Parametras | Nulinė MPD gamyba | Standartinė gamybos klasė (P klasė) | Manekeno klasė (D klasė) |
| Skersmuo | 99,5 mm–100,0 mm | ||
| Storis (4H-N) | 350 µm±15 µm | 350 µm±25 µm | |
| Storis (4H-Si) | 500 µm±15 µm | 500 µm±25 µm | |
| Vaflinės orientacijos | Nuo ašies: 4,0° link <1120> ±0,5°, jei tai 4H-N; Ašyje: <0001> ±0,5°, jei tai 4H-Si | ||
| Mikrovamzdžio tankis (4H-N) | ≤0,2 cm⁻² | ≤2 cm⁻² | ≤15 cm⁻² |
| Mikrovamzdžio tankis (4H-Si) | ≤1 cm⁻² | ≤5 cm⁻² | ≤15 cm⁻² |
| Varža (4H-N) | 0,015–0,024 Ω·cm | 0,015–0,028 Ω·cm | |
| Varža (4H-Si) | ≥1E10 Ω·cm | ≥1E5 Ω·cm | |
| Pirminė plokščioji orientacija | [10–10] ±5,0° | ||
| Pirminis plokščias ilgis | 32,5 mm ±2,0 mm | ||
| Antrinis plokščias ilgis | 18,0 mm ±2,0 mm | ||
| Antrinė plokščia orientacija | Silicio paviršius į viršų: 90° pagal laikrodžio rodyklę nuo pradinio paviršiaus ±5,0° | ||
| Kraštų išskyrimas | 3 mm | ||
| LTV / TTV / Lanko metmenys | ≤2,5 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm | ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm | |
| Šiurkštumas | Poliravimo Ra ≤1 nm; CMP Ra ≤0,2 nm | Ra ≤0,5 nm | |
| Kraštų įtrūkimai, atsirandantys dėl didelio intensyvumo šviesos | Nėra | Nėra | Bendras ilgis ≤10 mm; vieno elemento ilgis ≤2 mm |
| Šešiakampės plokštės, pagamintos iš didelio intensyvumo šviesos | Kaupiamasis plotas ≤0,05% | Kaupiamasis plotas ≤0,05% | Kaupiamasis plotas ≤0,1% |
| Politipinės zonos, veikiamos didelio intensyvumo šviesos | Nėra | Kaupiamasis plotas ≤3% | |
| Vizualiniai anglies intarpai | Kaupiamasis plotas ≤0,05% | Kaupiamasis plotas ≤3% | |
| Silicio paviršiaus įbrėžimai veikiant didelio intensyvumo šviesai | Nėra | Bendras ilgis ≤1 plokštelės skersmuo | |
| Krašto lustai didelio intensyvumo šviesa | Neleidžiama ≥0,2 mm pločio ir gylio | Leidžiami 5, kiekvienas ≤1 mm | |
| Silicio paviršiaus užterštumas didelio intensyvumo šviesa | Nėra | ||
| Srieginio varžto išnirimas | ≤500 cm⁻² | N/A | |
| Pakuotė | Daugiasluoksnė kasetė arba vienos plokštelės konteineris | Daugiasluoksnė kasetė arba vienos plokštelės konteineris | Daugiasluoksnė kasetė arba vienos plokštelės konteineris |
4 colių HPSI tipo SiC plokštelių duomenų lapas
| 4 colių HPSI tipo SiC plokštelių duomenų lapas | |||
| Parametras | Nulinio MPD gamybos laipsnis (Z laipsnis) | Standartinė gamybos klasė (P klasė) | Manekeno klasė (D klasė) |
| Skersmuo | 99,5–100,0 mm | ||
| Storis (4H-Si) | 500 µm ±20 µm | 500 µm ±25 µm | |
| Vaflinės orientacijos | Nuo ašies: 4,0° link <11-20> ±0,5°, jei naudojamas 4H-N; Ašyje: <0001> ±0,5°, jei naudojamas 4H-Si | ||
| Mikrovamzdžio tankis (4H-Si) | ≤1 cm⁻² | ≤5 cm⁻² | ≤15 cm⁻² |
| Varža (4H-Si) | ≥1E9 Ω·cm | ≥1E5 Ω·cm | |
| Pirminė plokščioji orientacija | (10–10) ±5,0° | ||
| Pirminis plokščias ilgis | 32,5 mm ±2,0 mm | ||
| Antrinis plokščias ilgis | 18,0 mm ±2,0 mm | ||
| Antrinė plokščia orientacija | Silicio paviršius į viršų: 90° pagal laikrodžio rodyklę nuo pradinio paviršiaus ±5,0° | ||
| Kraštų išskyrimas | 3 mm | ||
| LTV / TTV / Lanko metmenys | ≤3 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm | ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm | |
| Šiurkštumas (C paviršius) | lenkų | Ra ≤1 nm | |
| Šiurkštumas (Si paviršius) | CMP | Ra ≤0,2 nm | Ra ≤0,5 nm |
| Kraštų įtrūkimai, atsirandantys dėl didelio intensyvumo šviesos | Nėra | Bendras ilgis ≤10 mm; vieno elemento ilgis ≤2 mm | |
| Šešiakampės plokštės, pagamintos iš didelio intensyvumo šviesos | Kaupiamasis plotas ≤0,05% | Kaupiamasis plotas ≤0,05% | Kaupiamasis plotas ≤0,1% |
| Politipinės zonos, veikiamos didelio intensyvumo šviesos | Nėra | Kaupiamasis plotas ≤3% | |
| Vizualiniai anglies intarpai | Kaupiamasis plotas ≤0,05% | Kaupiamasis plotas ≤3% | |
| Silicio paviršiaus įbrėžimai veikiant didelio intensyvumo šviesai | Nėra | Bendras ilgis ≤1 plokštelės skersmuo | |
| Krašto lustai didelio intensyvumo šviesa | Neleidžiama ≥0,2 mm pločio ir gylio | Leidžiami 5, kiekvienas ≤1 mm | |
| Silicio paviršiaus užterštumas didelio intensyvumo šviesa | Nėra | Nėra | |
| Srieginio varžto išnirimas | ≤500 cm⁻² | N/A | |
| Pakuotė | Daugiasluoksnė kasetė arba vienos plokštelės konteineris | ||
SiC plokštelių pritaikymas
-
SiC plokšteliniai galios moduliai EV keitikliams
Ant aukštos kokybės SiC plokštelių pagrindų pagaminti MOSFET tranzistoriai ir diodai užtikrina itin mažus perjungimo nuostolius. Pasitelkiant SiC plokštelių technologiją, šie galios moduliai veikia esant aukštesnei įtampai ir temperatūrai, todėl galima naudoti efektyvesnius traukos keitiklius. SiC plokštelių lustų integravimas į galios pakopas sumažina aušinimo poreikius ir užimamą vietą, taip atskleidžiant visą SiC plokštelių inovacijų potencialą. -
Aukšto dažnio RF ir 5G įrenginiai ant SiC plokštelės
RF stiprintuvai ir jungikliai, pagaminti ant pusiau izoliuojančių SiC plokštelių platformų, pasižymi puikiu šilumos laidumu ir pramušimo įtampa. SiC plokštelės pagrindas sumažina dielektrinius nuostolius GHz dažniais, o SiC plokštelės medžiagos stiprumas leidžia stabiliai veikti esant dideliam galingumui ir aukštai temperatūrai, todėl SiC plokštelė yra pasirinktas pagrindas naujos kartos 5G bazinėms stotims ir radarų sistemoms. -
Optoelektroniniai ir LED pagrindai iš SiC plokštelės
Ant SiC plokštelių pagrindų auginami mėlyni ir UV šviesos diodai pasižymi puikiu gardelės atitikimu ir šilumos išsklaidymu. Naudojant poliruotą C formos SiC plokštelę, užtikrinami vienodi epitaksiniai sluoksniai, o dėl būdingo SiC plokštelės kietumo ją galima ploninti ir patikimai supakuoti. Dėl to SiC plokštelė yra tinkamiausia platforma didelės galios ir ilgaamžėms LED programoms.
SiC plokštelių klausimai ir atsakymai
1. K: Kaip gaminamos SiC plokštelės?
A:
SiC plokštelių gamybaIšsamūs žingsniai
-
SiC plokštelėsŽaliavos paruošimas
- Naudokite ≥5N klasės SiC miltelius (priemaišos ≤1 ppm).
- Persijokite ir iš anksto kaitinkite, kad pašalintumėte likusius anglies arba azoto junginius.
-
SiCSėklų kristalų paruošimas
-
Paimkite 4H-SiC monokristalo gabalėlį ir perpjaukite išilgai 〈0001〉 orientacijos iki maždaug 10 × 10 mm² dydžio pjūvio.
-
Tikslus poliravimas iki Ra ≤0,1 nm ir kristalų orientacijos pažymėjimas.
-
-
SiCPVT augimas (fizikinis garų pernaša)
-
Grafitinį tiglį įkraukite: apačioje pridėkite SiC miltelių, viršuje – kristalų.
-
Išvakuokite iki 10⁻³–10⁻⁵ torų arba užpildykite didelio grynumo heliu esant 1 atmosferos slėgiui.
-
Šilumos šaltinio zonos temperatūra turi būti pakelta iki 2100–2300 ℃, o sėklų zonos – 100–150 ℃ vėsesnė.
-
Kontroliuokite augimo greitį 1–5 mm/h, kad subalansuotumėte kokybę ir našumą.
-
-
SiCLuitų atkaitinimas
-
Atkaitinkite išaugintą SiC luitą 1600–1800 ℃ temperatūroje 4–8 valandas.
-
Tikslas: sumažinti terminius įtempius ir sumažinti dislokacijų tankį.
-
-
SiCVaflių pjaustymas
-
Deimantiniu vieliniu pjūklu supjaustykite luitą į 0,5–1 mm storio plokšteles.
-
Sumažinkite vibraciją ir šoninę jėgą, kad išvengtumėte mikroįtrūkimų.
-
-
SiCVaflisŠlifavimas ir poliravimas
-
Grubus šlifavimaspjovimo padarytoms pažaidoms (šiurkštumas ~10–30 µm) pašalinti.
-
Smulkus šlifavimaskad būtų pasiektas ≤5 µm lygumas.
-
Cheminis-mechaninis poliravimas (CMP)kad būtų pasiektas veidrodinis paviršius (Ra ≤0,2 nm).
-
-
SiCVaflisValymas ir apžiūra
-
Ultragarsinis valymasPiranha tirpale (H2SO₂:H2O2), DI vandenyje, tada IPA.
-
XRD/Ramano spektroskopijapatvirtinti politipą (4H, 6H, 3C).
-
Interferometrijamatuoti plokštumos lygumą (<5 µm) ir deformaciją (<20 µm).
-
Keturių taškų zondasvaržai patikrinti (pvz., HPSI ≥10⁹ Ω·cm).
-
Defektų patikrinimaspoliarizuotos šviesos mikroskopu ir įbrėžimų testeriu.
-
-
SiCVaflisKlasifikavimas ir rūšiavimas
-
Rūšiuokite plokšteles pagal politipą ir elektrinį tipą:
-
4H-SiC N tipo (4H-N): krūvininkų koncentracija 10¹⁶–10¹⁸ cm⁻³
-
4H-SiC didelio grynumo pusiau izoliacinis (4H-HPSI): varža ≥10⁹ Ω·cm
-
6H-SiC N tipo (6H-N)
-
Kiti: 3C-SiC, P tipo ir kt.
-
-
-
SiCVaflisPakuotė ir siuntimas
-
Sudėkite į švarias, be dulkių esančias plokštelių dėžutes.
-
Ant kiekvienos dėžutės pažymėkite skersmenį, storį, polipą, varžos klasę ir partijos numerį.
-
2. K: Kokie yra pagrindiniai SiC plokštelių pranašumai, palyginti su silicio plokštelėmis?
A: Palyginti su silicio plokštelėmis, SiC plokštelės leidžia:
-
Aukštesnės įtampos veikimas(> 1 200 V) su mažesne įjungimo varža.
-
Didesnis temperatūros stabilumas(>300 °C) ir pagerintas šilumos valdymas.
-
Greitesnis perjungimo greitissu mažesniais perjungimo nuostoliais, sumažinant sistemos lygio aušinimą ir galios keitiklių dydį.
4. K: Kokie dažni defektai turi įtakos SiC plokštelių išeigai ir našumui?
A: Pagrindiniai SiC plokštelių defektai yra mikrovamzdeliai, bazinės plokštumos išnirimai (BPD) ir paviršiaus įbrėžimai. Mikrovamzdeliai gali sukelti katastrofišką įrenginio gedimą; BPD laikui bėgant padidina įjungimo varžą; o paviršiaus įbrėžimai lemia plokštelių lūžimą arba prastą epitaksinį augimą. Todėl, siekiant maksimaliai padidinti SiC plokštelių išeigą, būtina atlikti griežtą patikrinimą ir pašalinti defektus.
Įrašo laikas: 2025 m. birželio 30 d.