English

Silizio Karburozko Obleen/SiC obleen gida osoa

SiC oblearen laburpena

 Silizio karburozko (SiC) obleakautomobilgintza, energia berriztagarri eta aeroespazial sektoreetan potentzia handiko, maiztasun handiko eta tenperatura handiko elektronikarako substratu aukeratu bihurtu dira. Gure zorroak politipo eta dopaje eskema gakoak hartzen ditu barne: nitrogenoz dopatutako 4H (4H-N), purutasun handiko erdi-isolatzailea (HPSI), nitrogenoz dopatutako 3C (3C-N) eta p motako 4H/6H (4H/6H-P), hiru kalitate mailatan eskaintzen dira: PRIME (gaitasun osoz leundutako substratuak, gailuetarako), DUMMY (prozesu-probetarako lapatua edo leundu gabea) eta RESEARCH (I+Grako epi geruza pertsonalizatuak eta dopaje profilak). Obleen diametroak 2″, 4″, 6″, 8″ eta 12″-koak dira, tresna zaharretarako eta fabrikazio aurreratuetarako egokiak. Kristalen hazkundea laguntzeko bolak monokristalinoak eta zehaztasunez orientatutako hazi-kristalak ere eskaintzen ditugu.

Gure 4H-N oblek 1×10¹⁶ eta 1×10¹⁹ cm⁻³ arteko eramaile-dentsitateak eta 0,01–10 Ω·cm-ko erresistentziak dituzte, eta horrek elektroi-mugikortasun bikaina eta 2 MV/cm-tik gorako matxura-eremuak eskaintzen ditu, Schottky diodoetarako, MOSFETetarako eta JFETetarako aproposak. HPSI substratuek 1×10¹² Ω·cm-ko erresistentzia gainditzen dute, eta mikrohodi-dentsitateak 0,1 cm⁻² baino txikiagoak dira, RF eta mikrouhin-gailuetarako isuri minimoak bermatuz. 2″ eta 4″ formatuetan eskuragarri dagoen 3C-N kubikoak silizioan heteroepitaxia ahalbidetzen du eta aplikazio fotoniko eta MEMS berriak onartzen ditu. Aluminioz 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³-ra dopatutako P motako 4H/6H-P oblek gailu-arkitektura osagarriak errazten dituzte.

SiC obleak, PRIME obleak, leuntze kimiko-mekanikoa jasaten dute <0.2 nm RMS gainazaleko zimurtasunera, lodiera osoaren aldaketa 3 µm baino txikiagoa izan arte eta malgua <10 µm-ra. DUMMY substratuek muntaketa eta ontziratze probak bizkortzen dituzte, eta RESEARCH obleak, berriz, 2-30 µm-ko epi-geruza lodierak eta dopaketa pertsonalizatua dituzte. Produktu guztiak X izpien difrakzioaren (kulunka-kurba <30 arkosegundo) eta Raman espektroskopiaren bidez ziurtatzen dira, eta proba elektrikoekin (Hall neurketak, C-V profilak eta mikrohodi eskaneatzea) JEDEC eta SEMI betetzea bermatzen da.

150 mm-ko diametroa duten bolak PVT eta CVD bidez hazten dira, 1×10³ cm⁻²-tik beherako dislokazio-dentsitateekin eta mikrohodi kopuru txikiarekin. Hazi-kristalak c ardatzetik 0,1°-ra mozten dira hazkunde erreproduzigarria eta xerratze-errendimendu handiak bermatzeko.

Hainbat polimota, dopatze aldaera, kalitate maila, SiC oblea tamaina eta etxeko boule eta hazi-kristal ekoizpena konbinatuz, gure SiC substratu plataformak hornidura-kateak errazten ditu eta gailuen garapena bizkortzen du ibilgailu elektrikoetarako, sare adimendunetarako eta ingurune gogorreko aplikazioetarako.

SiC oblearen laburpena

 Silizio karburozko (SiC) obleakSiC substraturik onena bihurtu dira potentzia handiko, maiztasun handiko eta tenperatura handiko elektronikarako automobilgintza, energia berriztagarri eta aeroespazial sektoreetan. Gure zorroak polimota eta dopatze eskema nagusiak hartzen ditu barne: nitrogenoz dopatutako 4H (4H-N), purutasun handiko erdi-isolatzailea (HPSI), nitrogenoz dopatutako 3C (3C-N) eta p motako 4H/6H (4H/6H-P)—hiru kalitate mailatan eskaintzen dira: SiC obleaPRIME (guztiz leundutako substratuak, gailuetarako), DUMMY (lapatuak edo leundu gabeak prozesu-probetarako) eta RESEARCH (epi-geruza pertsonalizatuak eta dopaje-profilak I+Grako). SiC obleen diametroak 2″, 4″, 6″, 8″ eta 12″-koak dira, bai tresna zaharretarako bai fabrikazio aurreratuetarako egokiak. Kristalen hazkundea laguntzeko, bolak monokristalinoak eta zehaztasunez orientatutako hazi-kristalak ere eskaintzen ditugu.

Gure 4H-N SiC oblek 1×10¹⁶ eta 1×10¹⁹ cm⁻³ arteko eramaile-dentsitateak eta 0,01–10 Ω·cm-ko erresistentziak dituzte, eta horrek elektroi-mugikortasun bikaina eta 2 MV/cm-tik gorako matxura-eremuak eskaintzen ditu, Schottky diodoetarako, MOSFETetarako eta JFETetarako aproposak. HPSI substratuek 1×10¹² Ω·cm-ko erresistentzia gainditzen dute, eta mikrohodi-dentsitateak 0,1 cm⁻² baino txikiagoak dira, RF eta mikrouhin-gailuetarako isuri minimoak bermatuz. 2″ eta 4″ formatuetan eskuragarri dagoen Cubic 3C-N-k silizioan heteroepitaxia ahalbidetzen du eta aplikazio fotoniko eta MEMS berriak onartzen ditu. SiC oblek aluminioz dopatuta dauden P motako 4H/6H-P oblek, 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³-raino, gailu-arkitektura osagarriak errazten dituzte.

SiC PRIME obleak leuntze kimiko-mekanikoa jasaten dute <0.2 nm RMS gainazaleko zimurtasunera, lodiera osoaren aldaketa 3 µm baino txikiagoa izan arte eta kurbadura <10 µm-ra iritsi arte. DUMMY substratuek muntaketa eta ontziratze probak bizkortzen dituzte, RESEARCH obleak, berriz, 2-30 µm-ko epi-geruza lodierak eta dopaketa pertsonalizatua dituzte. Produktu guztiak X izpien difrakzioaren (kurba kulunkaria <30 arkosegundo) eta Raman espektroskopiaren bidez ziurtatzen dira, proba elektrikoekin —Hall neurketak, C-V profilak eta mikrohodien eskaneatzea—, JEDEC eta SEMI betetzea bermatuz.

150 mm-ko diametroa duten bolak PVT eta CVD bidez hazten dira, 1×10³ cm⁻²-tik beherako dislokazio-dentsitateekin eta mikrohodi kopuru txikiarekin. Hazi-kristalak c ardatzetik 0,1°-ra mozten dira hazkunde erreproduzigarria eta xerratze-errendimendu handiak bermatzeko.

Hainbat polimota, dopatze aldaera, kalitate maila, SiC oblea tamaina eta etxeko boule eta hazi-kristal ekoizpena konbinatuz, gure SiC substratu plataformak hornidura-kateak errazten ditu eta gailuen garapena bizkortzen du ibilgailu elektrikoetarako, sare adimendunetarako eta ingurune gogorreko aplikazioetarako.

SiC oblearen irudia

6 hazbeteko 4H-N motako SiC oblearen datu-orria

 

6 hazbeteko SiC obleak datu-orria
Parametroa Azpiparametroa Z maila P maila D maila
Diametroa   149,5–150,0 mm 149,5–150,0 mm 149,5–150,0 mm
Lodiera 4H-N 350 µm ± 15 µm 350 µm ± 25 µm 350 µm ± 25 µm
Lodiera 4H-SI 500 µm ± 15 µm 500 µm ± 25 µm 500 µm ± 25 µm
Oblearen Orientazioa   Ardatzetik kanpo: 4,0°-rantz <11-20> ±0,5° (4H-N); Ardatzean: <0001> ±0,5° (4H-SI) Ardatzetik kanpo: 4,0°-rantz <11-20> ±0,5° (4H-N); Ardatzean: <0001> ±0,5° (4H-SI) Ardatzetik kanpo: 4,0°-rantz <11-20> ±0,5° (4H-N); Ardatzean: <0001> ±0,5° (4H-SI)
Mikrohodien dentsitatea 4H-N ≤ 0,2 cm⁻² ≤ 2 cm⁻² ≤ 15 cm⁻²
Mikrohodien dentsitatea 4H-SI ≤ 1 cm⁻² ≤ 5 cm⁻² ≤ 15 cm⁻²
Erresistentzia 4H-N 0,015–0,024 Ω·cm 0,015–0,028 Ω·cm 0,015–0,028 Ω·cm
Erresistentzia 4H-SI ≥ 1×10¹⁰ Ω·cm ≥ 1×10⁵ Ω·cm  
Orientazio laua nagusia   [10-10] ± 5,0° [10-10] ± 5,0° [10-10] ± 5,0°
Lehen mailako luzera laua 4H-N 47,5 mm ± 2,0 mm    
Lehen mailako luzera laua 4H-SI Koska    
Ertz-bazterketa     3 mm  
Deformazioa/LTV/TTV/Arkua   ≤2,5 µm / ≤6 µm / ≤25 µm / ≤35 µm ≤5 µm / ≤15 µm / ≤40 µm / ≤60 µm  
Zimurtasuna Poloniera Ra ≤ 1 nm    
Zimurtasuna CMP Ra ≤ 0,2 nm   Ra ≤ 0,5 nm
Ertzeko pitzadurak   Bat ere ez   Metatutako luzera ≤ 20 mm, bakarra ≤ 2 mm
Hex plakak   Azalera metatua ≤ % 0,05 Azalera metatua ≤ % 0,1 Azalera metatua ≤ % 1
Politipo Eremuak   Bat ere ez Azalera metatua ≤ % 3 Azalera metatua ≤ % 3
Karbono inklusioak   Azalera metatua ≤ % 0,05   Azalera metatua ≤ % 3
Gainazaleko marradurak   Bat ere ez   Metatutako luzera ≤ 1 × oblearen diametroa
Ertzeko txipak   Ez da onartzen ≥ 0,2 mm zabalera eta sakonera   Gehienez 7 txirbil, ≤ 1 mm bakoitza
TSD (Hariztatzeko Torlojuaren Dislokazioa)   ≤ 500 cm⁻²   E/G
BPD (Oinarrizko Planoaren Dislokazioa)   ≤ 1000 cm⁻²   E/G
Gainazaleko kutsadura   Bat ere ez    
Ontziratzea   Oblea anitzeko kasetea edo oblea bakarreko ontzia Oblea anitzeko kasetea edo oblea bakarreko ontzia Oblea anitzeko kasetea edo oblea bakarreko ontzia

4 hazbeteko 4H-N motako SiC oblearen datu-orria

 

4 hazbeteko SiC oblearen datu-orria
Parametroa Zero MPD ekoizpena Ekoizpen Estandarraren Kalifikazioa (P Kalifikazioa) Kalifikazio faltsua (D kalifikazioa)
Diametroa 99,5 mm–100,0 mm
Lodiera (4H-N) 350 µm ± 15 µm   350 µm ± 25 µm
Lodiera (4H-Si) 500 µm ± 15 µm   500 µm ± 25 µm
Oblearen Orientazioa Ardatzetik kanpo: 4,0° <1120> ±0,5° aldera 4H-N-rako; Ardatzean: <0001> ±0,5° 4H-Si-rako    
Mikrohodiaren dentsitatea (4H-N) ≤0,2 cm⁻² ≤2 cm⁻² ≤15 cm⁻²
Mikrohodiaren dentsitatea (4H-Si) ≤1 cm⁻² ≤5 cm⁻² ≤15 cm⁻²
Erresistentzia (4H-N)   0,015–0,024 Ω·cm 0,015–0,028 Ω·cm
Erresistentzia (4H-Si) ≥1E10 Ω·cm   ≥1E5 Ω·cm
Orientazio laua nagusia   [10-10] ±5.0°  
Lehen mailako luzera laua   32,5 mm ±2,0 mm  
Bigarren mailako luzera laua   18,0 mm ±2,0 mm  
Bigarren mailako orientazio laua   Siliziozko aurpegia gora: 90° eskuinera begira, lehen planotik ±5.0°  
Ertz-bazterketa   3 mm  
LTV/TTV/Arku-deformazioa ≤2,5 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm   ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm
Zimurtasuna Leuntzeko Ra ≤1 nm; CMP Ra ≤0.2 nm   Ra ≤0.5 nm
Intentsitate handiko argiaren ertz-pitzadurak Bat ere ez Bat ere ez Metatutako luzera ≤10 mm; luzera bakarra ≤2 mm
Hex plakak intentsitate handiko argiaren bidez Azalera metatua ≤0,05% Azalera metatua ≤0,05% Azalera metatua ≤0,1%
Intentsitate handiko argiaren bidezko politipo eremuak Bat ere ez   Azalera metatua ≤3%
Karbono inklusio bisualak Azalera metatua ≤0,05%   Azalera metatua ≤3%
Siliziozko gainazaleko marradurak intentsitate handiko argiaren ondorioz Bat ere ez   Metatutako luzera ≤1 oblea diametroa
Ertz-txipak intentsitate handiko argiaren bidez Ez da onartzen ≥0,2 mm zabalera eta sakonera   5 onartzen dira, ≤1 mm bakoitza
Siliziozko gainazalaren kutsadura intentsitate handiko argiaren bidez Bat ere ez    
Torlojuaren hariztapen-deslokazioa ≤500 cm⁻² E/G  
Ontziratzea Oblea anitzeko kasetea edo oblea bakarreko ontzia Oblea anitzeko kasetea edo oblea bakarreko ontzia Oblea anitzeko kasetea edo oblea bakarreko ontzia

4 hazbeteko HPSI motako SiC oblearen datu-orria

 

4 hazbeteko HPSI motako SiC oblearen datu-orria
Parametroa Zero MPD Ekoizpen Kalifikazioa (Z Kalifikazioa) Ekoizpen Estandarraren Kalifikazioa (P Kalifikazioa) Kalifikazio faltsua (D kalifikazioa)
Diametroa   99,5–100,0 mm  
Lodiera (4H-Si) 500 µm ±20 µm   500 µm ±25 µm
Oblearen Orientazioa Ardatzetik kanpo: 4,0°-rantz <11-20> ±0,5° 4H-N-rako; Ardatzean: <0001> ±0,5° 4H-Si-rako
Mikrohodiaren dentsitatea (4H-Si) ≤1 cm⁻² ≤5 cm⁻² ≤15 cm⁻²
Erresistentzia (4H-Si) ≥1E9 Ω·cm   ≥1E5 Ω·cm
Orientazio laua nagusia (10-10) ±5.0°
Lehen mailako luzera laua 32,5 mm ±2,0 mm
Bigarren mailako luzera laua 18,0 mm ±2,0 mm
Bigarren mailako orientazio laua Siliziozko aurpegia gora: 90° eskuinera begira, lehen planotik ±5.0°
Ertz-bazterketa   3 mm  
LTV/TTV/Arku-deformazioa ≤3 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm   ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm
Zimurtasuna (C aurpegia) Poloniera Ra ≤1 nm  
Zimurtasuna (Si aurpegia) CMP Ra ≤0.2 nm Ra ≤0.5 nm
Intentsitate handiko argiaren ertz-pitzadurak Bat ere ez   Metatutako luzera ≤10 mm; luzera bakarra ≤2 mm
Hex plakak intentsitate handiko argiaren bidez Azalera metatua ≤0,05% Azalera metatua ≤0,05% Azalera metatua ≤0,1%
Intentsitate handiko argiaren bidezko politipo eremuak Bat ere ez   Azalera metatua ≤3%
Karbono inklusio bisualak Azalera metatua ≤0,05%   Azalera metatua ≤3%
Siliziozko gainazaleko marradurak intentsitate handiko argiaren ondorioz Bat ere ez   Metatutako luzera ≤1 oblea diametroa
Ertz-txipak intentsitate handiko argiaren bidez Ez da onartzen ≥0,2 mm zabalera eta sakonera   5 onartzen dira, ≤1 mm bakoitza
Siliziozko gainazalaren kutsadura intentsitate handiko argiaren bidez Bat ere ez   Bat ere ez
Harikatzeko torlojuen deslokazioa ≤500 cm⁻² E/G  
Ontziratzea   Oblea anitzeko kasetea edo oblea bakarreko ontzia  

SiC oblearen aplikazioa

 

  • SiC Wafer potentzia moduluak ibilgailu elektrikoen inbertsoreetarako
    SiC wafer-oinarritutako MOSFET eta diodoek, kalitate handiko SiC wafer substratuetan eraikita, kommutazio-galera oso baxuak eskaintzen dituzte. SiC wafer teknologia aprobetxatuz, potentzia-modulu hauek tentsio eta tenperatura altuagoetan funtzionatzen dute, trakzio-inbertsore eraginkorragoak ahalbidetuz. SiC wafer matrizeak potentzia-etapetan integratzeak hozte-beharrak eta aztarna murrizten ditu, SiC waferren berrikuntzaren potentzial osoa erakutsiz.

  • Maiztasun handiko RF eta 5G gailuak SiC oblean
    SiC oblea erdi-isolatzaileen plataforman fabrikatutako RF anplifikadoreek eta etengailuek eroankortasun termiko eta matxura-tentsio hobea erakusten dute. SiC oblea substratuak GHz-ko maiztasunetan galera dielektriko minimizatuak ditu, eta SiC oblearen materialaren erresistentziak funtzionamendu egonkorra ahalbidetzen du potentzia handiko eta tenperatura handiko baldintzetan; ondorioz, SiC oblea hurrengo belaunaldiko 5G oinarrizko estazioetarako eta radar sistemetarako substraturik onena da.

  • SiC obleatik egindako substratu optoelektronikoak eta LEDak
    SiC oblea substratuetan hazitako LED urdin eta UVek sare-egokitzapen eta bero-xahutze bikaina dute. C aurpegiko SiC oblea leundu bat erabiltzeak geruza epitaxial uniformeak bermatzen ditu, eta SiC oblearen berezko gogortasunak oblearen mehetze fina eta gailuen ontziratze fidagarria ahalbidetzen ditu. Horrek SiC oblea potentzia handiko eta bizitza luzeko LED aplikazioetarako plataforma nagusia bihurtzen du.

SiC oblearen galdera-erantzunak

1. G: Nola fabrikatzen dira SiC obleak?


A:

SiC obleak fabrikatutaUrrats zehatzak

  1. SiC obleakLehengaien prestaketa

    • Erabili ≥5N mailako SiC hautsa (ezpurutasunak ≤1 ppm).
    • Bahetu eta aldez aurretik labean egin hondar karbono edo nitrogeno konposatuak kentzeko.

  1. SiCHazi Kristalen Prestaketa

    • Hartu 4H-SiC kristal bakarreko zati bat, eta moztu 〈0001〉 orientazioan ~10 × 10 mm²-raino.

    • Ra ≤0.1 nm-rainoko zehaztasun-leunketa eta kristalaren orientazioa markatzea.

  2. SiCPVT Hazkundea (Lurrunaren Garraio Fisikoa)

    • Kargatu grafitozko krisola: behean SiC hautsarekin, goian hazi-kristalarekin.

    • Hustu 10⁻³–10⁻⁵ Torr-era edo bete helio purutasun handikoarekin 1 atm-tan.

    • Berotu iturburu-eremua 2100–2300 ℃-ra, mantendu hazi-eremua 100–150 ℃ freskoago.

    • Kontrolatu hazkunde-tasa 1-5 mm/h-tan kalitatea eta ekoizpena orekatzeko.

  3. SiCLingoteen errekuntza

    • Hazi berri den SiC lingotea 1600-1800 ℃-tan erregosi 4-8 orduz.

    • Helburua: tentsio termikoak arintzea eta dislokazio-dentsitatea murriztea.

  4. SiCOblea xerratan

    • Erabili diamantezko alanbre-zerra bat lingotea 0,5-1 mm-ko lodierako obleetan mozteko.

    • Mikro-arrailak saihesteko, minimizatu bibrazioa eta alboko indarra.

  5. SiCObleaArteztea eta leuntzea

    • Ehotze lodiazerraketaren kalteak kentzeko (zimurtasuna ~10–30 µm).

    • Ehotze fina≤5 µm-ko lautasuna lortzeko.

    • Leuntze Kimiko-Mekanikoa (CMP)ispilu-itxurako akabera lortzeko (Ra ≤0.2 nm).

  6. SiCObleaGarbiketa eta Ikuskapena

    • Ultrasoinuzko garbiketaPiranha disoluzioan (H₂SO₄:H₂O₂), DI ura, gero IPA.

    • XRD/Raman espektroskopiapolitipoa (4H, 6H, 3C) baieztatzeko.

    • Interferometrialautasuna (<5 µm) eta deformazioa (<20 µm) neurtzeko.

    • Lau puntuko zundaerresistentzia probatzeko (adibidez, HPSI ≥10⁹ Ω·cm).

    • Akatsen ikuskapenaargi polarizatuko mikroskopiopean eta marradura-probatzailepean.

  7. SiCObleaSailkapena eta ordenazioa

    • Ordenatu obleak polimotaren eta mota elektrikoaren arabera:

      • 4H-SiC N motakoa (4H-N): eramaile-kontzentrazioa 10¹⁶–10¹⁸ cm⁻³

      • 4H-SiC Purutasun Handiko Erdi-Isolatzailea (4H-HPSI): erresistentzia ≥10⁹ Ω·cm

      • 6H-SiC N motakoa (6H-N)

      • Beste batzuk: 3C-SiC, P motakoa, etab.

  8. SiCObleaOntziratzea eta bidalketa

    • Jarri oblea-kutxa garbi eta hautsik gabekoetan.

    • Etiketatu kutxa bakoitza diametroa, lodiera, polimota, erresistentzia maila eta lote zenbakiarekin.

      SiC obleak

2. G: Zeintzuk dira SiC obleen abantaila nagusiak siliziozko obleekin alderatuta?


A: Siliziozko obleekin alderatuta, SiC obleek honako hau ahalbidetzen dute:

  • Tentsio handiko funtzionamendua(>1.200 V) erresistentzia txikiagoarekin.

  • Tenperatura-egonkortasun handiagoa(>300 °C) eta kudeaketa termiko hobetua.

  • Aldaketa-abiadura azkarragoakkommutazio-galera txikiagoekin, sistema-mailako hoztea eta potentzia-bihurgailuen tamaina murriztuz.

4. G: Zein akats arruntek eragiten dute SiC oblearen errendimenduan eta errendimenduan?


A: SiC obleen akats nagusien artean mikrohodiak, plano basaleko dislokazioak (BPD) eta gainazaleko marradurak daude. Mikrohodiek gailuen akats katastrofikoak eragin ditzakete; BPDek erresistentzia handitzen dute denborarekin; eta gainazaleko marradurak oblearen haustura edo hazkunde epitaxial eskasa eragiten dute. Beraz, ikuskapen zorrotza eta akatsak arintzea ezinbestekoak dira SiC oblearen errendimendua maximizatzeko.

Argitaratze data: 2025eko ekainaren 30a
Sakatu Sartu bilatzeko edo ESC ixteko