Wafer di carburo di silicio: una guida completa alle proprietà, alla fabbricazione e alle applicazioni

Riassunto del wafer di SiC

I wafer di carburo di silicio (SiC) sono diventati il ​​substrato di scelta per l'elettronica ad alta potenza, alta frequenza e alta temperatura nei settori automobilistico, delle energie rinnovabili e aerospaziale. Il nostro portfolio comprende politipi e schemi di drogaggio chiave: 4H drogato con azoto (4H-N), semiisolante ad alta purezza (HPSI), 3C drogato con azoto (3C-N) e 4H/6H di tipo p (4H/6H-P), offerti in tre livelli di qualità: PRIME (substrati completamente lucidati, per dispositivi), DUMMY (lappati o non lucidati per prove di processo) e RESEARCH (strati epi e profili di drogaggio personalizzati per R&S). I diametri dei wafer sono di 2", 4", 6", 8" e 12" per adattarsi sia agli utensili tradizionali che alle fabbriche più avanzate. Forniamo anche boule monocristalline e cristalli di innesco orientati con precisione per supportare la crescita dei cristalli internamente.

I nostri wafer 4H-N presentano densità di portatori da 1×10¹⁶ a 1×10¹⁹ cm⁻³ e resistività di 0,01–10 Ω·cm, offrendo un'eccellente mobilità elettronica e campi di breakdown superiori a 2 MV/cm, ideali per diodi Schottky, MOSFET e JFET. I substrati HPSI superano la resistività di 1×10¹² Ω·cm con densità dei micropipe inferiori a 0,1 cm⁻², garantendo perdite minime per dispositivi RF e microonde. Il 3C-N cubico, disponibile nei formati da 2" e 4", consente l'eteroepitassia su silicio e supporta nuove applicazioni fotoniche e MEMS. I wafer 4H/6H-P di tipo P, drogati con alluminio a 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³, facilitano architetture di dispositivi complementari.

I wafer PRIME vengono sottoposti a lucidatura chimico-meccanica fino a raggiungere una rugosità superficiale RMS <0,2 nm, una variazione di spessore totale inferiore a 3 µm e una curvatura <10 µm. I substrati DUMMY accelerano i test di assemblaggio e confezionamento, mentre i wafer RESEARCH presentano spessori epi-layer di 2-30 µm e un drogaggio personalizzato. Tutti i prodotti sono certificati mediante diffrazione dei raggi X (curva di rocking <30 arcsec) e spettroscopia Raman, con test elettrici (misurazioni di Hall, profilazione C-V e scansione di micropipe) che garantiscono la conformità JEDEC e SEMI.

Boules fino a 150 mm di diametro vengono coltivate tramite PVT e CVD con densità di dislocazione inferiori a 1×10³ cm⁻² e basso numero di micropipe. I cristalli di seme vengono tagliati entro 0,1° dall'asse C per garantire una crescita riproducibile e rese di affettatura elevate.

Combinando più politipi, varianti di drogaggio, gradi di qualità, dimensioni dei wafer e produzione interna di boule e cristalli seed, la nostra piattaforma di substrati SiC semplifica le catene di fornitura e accelera lo sviluppo di dispositivi per veicoli elettrici, reti intelligenti e applicazioni in ambienti difficili.

Riassunto del wafer di SiC

I wafer di carburo di silicio (SiC) sono diventati il ​​substrato di scelta per l'elettronica ad alta potenza, alta frequenza e alta temperatura nei settori automobilistico, delle energie rinnovabili e aerospaziale. Il nostro portfolio comprende politipi e schemi di drogaggio chiave: 4H drogato con azoto (4H-N), semiisolante ad alta purezza (HPSI), 3C drogato con azoto (3C-N) e 4H/6H di tipo p (4H/6H-P), offerti in tre livelli di qualità: PRIME (substrati completamente lucidati, per dispositivi), DUMMY (lappati o non lucidati per prove di processo) e RESEARCH (strati epi e profili di drogaggio personalizzati per R&S). I diametri dei wafer sono di 2", 4", 6", 8" e 12" per adattarsi sia agli utensili tradizionali che alle fabbriche più avanzate. Forniamo anche boule monocristalline e cristalli di innesco orientati con precisione per supportare la crescita dei cristalli internamente.

I nostri wafer 4H-N presentano densità di portatori da 1×10¹⁶ a 1×10¹⁹ cm⁻³ e resistività di 0,01–10 Ω·cm, offrendo un'eccellente mobilità elettronica e campi di breakdown superiori a 2 MV/cm, ideali per diodi Schottky, MOSFET e JFET. I substrati HPSI superano la resistività di 1×10¹² Ω·cm con densità dei micropipe inferiori a 0,1 cm⁻², garantendo perdite minime per dispositivi RF e microonde. Il 3C-N cubico, disponibile nei formati da 2" e 4", consente l'eteroepitassia su silicio e supporta nuove applicazioni fotoniche e MEMS. I wafer 4H/6H-P di tipo P, drogati con alluminio a 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³, facilitano architetture di dispositivi complementari.

I wafer PRIME vengono sottoposti a lucidatura chimico-meccanica fino a raggiungere una rugosità superficiale RMS <0,2 nm, una variazione di spessore totale inferiore a 3 µm e una curvatura <10 µm. I substrati DUMMY accelerano i test di assemblaggio e confezionamento, mentre i wafer RESEARCH presentano spessori epi-layer di 2-30 µm e un drogaggio personalizzato. Tutti i prodotti sono certificati mediante diffrazione dei raggi X (curva di rocking <30 arcsec) e spettroscopia Raman, con test elettrici (misurazioni di Hall, profilazione C-V e scansione di micropipe) che garantiscono la conformità JEDEC e SEMI.

Boules fino a 150 mm di diametro vengono coltivate tramite PVT e CVD con densità di dislocazione inferiori a 1×10³ cm⁻² e basso numero di micropipe. I cristalli di seme vengono tagliati entro 0,1° dall'asse C per garantire una crescita riproducibile e rese di affettatura elevate.

Combinando più politipi, varianti di drogaggio, gradi di qualità, dimensioni dei wafer e produzione interna di boule e cristalli seed, la nostra piattaforma di substrati SiC semplifica le catene di fornitura e accelera lo sviluppo di dispositivi per veicoli elettrici, reti intelligenti e applicazioni in ambienti difficili.

Immagine del wafer di SiC

Wafer di SiC 00101
SiC semi-isolante04
wafer di SiC
Lingotto di SiC14

Scheda tecnica del wafer SiC tipo 4H-N da 6 pollici

 

Scheda tecnica dei wafer SiC da 6 pollici
Parametro Sottoparametro Grado Z Grado P Grado D
Diametro 149,5–150,0 millimetri 149,5–150,0 millimetri 149,5–150,0 millimetri
Spessore 4H‑N 350 µm ± 15 µm 350 µm ± 25 µm 350 µm ± 25 µm
Spessore 4H‑SI 500 µm ± 15 µm 500 µm ± 25 µm 500 µm ± 25 µm
Orientamento del wafer Fuori asse: 4,0° verso <11-20> ±0,5° (4H-N); Sull'asse: <0001> ±0,5° (4H-SI) Fuori asse: 4,0° verso <11-20> ±0,5° (4H-N); Sull'asse: <0001> ±0,5° (4H-SI) Fuori asse: 4,0° verso <11-20> ±0,5° (4H-N); Sull'asse: <0001> ±0,5° (4H-SI)
Densità del microtubo 4H‑N ≤ 0,2 cm⁻² ≤ 2 cm⁻² ≤ 15 cm⁻²
Densità del microtubo 4H‑SI ≤ 1 cm⁻² ≤ 5 cm⁻² ≤ 15 cm⁻²
Resistività 4H‑N 0,015–0,024 Ω·cm 0,015–0,028 Ω·cm 0,015–0,028 Ω·cm
Resistività 4H‑SI ≥ 1×10¹⁰ Ω·cm ≥ 1×10⁵ Ω·cm
Orientamento primario piatto [10-10] ± 5,0° [10-10] ± 5,0° [10-10] ± 5,0°
Lunghezza piana primaria 4H‑N 47,5 millimetri ± 2,0 millimetri
Lunghezza piana primaria 4H‑SI Tacca
Esclusione del bordo 3 millimetri
Warp/LTV/TTV/Arco ≤2,5 µm / ≤6 µm / ≤25 µm / ≤35 µm ≤5 µm / ≤15 µm / ≤40 µm / ≤60 µm
Rugosità Polacco Ra ≤ 1 nm
Rugosità CMP Ra ≤ 0,2 nm Ra ≤ 0,5 nm
Crepe sui bordi Nessuno Lunghezza cumulativa ≤ 20 mm, singola ≤ 2 mm
Piastre esagonali Area cumulativa ≤ 0,05% Area cumulativa ≤ 0,1% Area cumulativa ≤ 1%
Aree politipo Nessuno Area cumulativa ≤ 3% Area cumulativa ≤ 3%
Inclusioni di carbonio Area cumulativa ≤ 0,05% Area cumulativa ≤ 3%
Graffi superficiali Nessuno Lunghezza cumulativa ≤ 1 × diametro del wafer
Chip di bordo Nessuno consentito ≥ 0,2 mm di larghezza e profondità Fino a 7 chip, ≤ 1 mm ciascuno
TSD (lussazione della vite filettata) ≤ 500 cm⁻² N / A
BPD (lussazione del piano base) ≤ 1000 cm⁻² N / A
Contaminazione superficiale Nessuno
Confezione Cassetta multi-wafer o contenitore singolo per wafer Cassetta multi-wafer o contenitore singolo per wafer Cassetta multi-wafer o contenitore singolo per wafer

Scheda tecnica del wafer SiC tipo 4H-N da 4 pollici

 

Scheda tecnica del wafer SiC da 4 pollici
Parametro Produzione MPD pari a zero Grado di produzione standard (grado P) Grado fittizio (grado D)
Diametro 99,5 mm–100,0 mm
Spessore (4H-N) 350 µm±15 µm 350 µm±25 µm
Spessore (4H-Si) 500 µm±15 µm 500 µm±25 µm
Orientamento del wafer Fuori asse: 4,0° verso <1120> ±0,5° per 4H-N; Sull'asse: <0001> ±0,5° per 4H-Si
Densità del microtubo (4H-N) ≤0,2 cm⁻² ≤2 cm⁻² ≤15 cm⁻²
Densità del microtubo (4H-Si) ≤1 cm⁻² ≤5 cm⁻² ≤15 cm⁻²
Resistività (4H-N) 0,015–0,024 Ω·cm 0,015–0,028 Ω·cm
Resistività (4H-Si) ≥1E10 Ω·cm ≥1E5 Ω·cm
Orientamento primario piatto [10-10] ±5,0°
Lunghezza piana primaria 32,5 millimetri ±2,0 millimetri
Lunghezza piatta secondaria 18,0 millimetri ±2,0 millimetri
Orientamento piatto secondario Faccia in silicone verso l'alto: 90° CW dalla superficie piana principale ±5,0°
Esclusione del bordo 3 millimetri
LTV/TTV/Bow Warp ≤2,5 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm
Rugosità Ra polacco ≤1 nm; CMP Ra ≤0,2 nm Ra ≤0,5 nm
Crepe sui bordi causate da luce ad alta intensità Nessuno Nessuno Lunghezza cumulativa ≤10 mm; lunghezza singola ≤2 mm
Piastre esagonali ad alta intensità luminosa Area cumulativa ≤0,05% Area cumulativa ≤0,05% Area cumulativa ≤0,1%
Aree politipiche mediante luce ad alta intensità Nessuno Area cumulativa ≤3%
Inclusioni visive di carbonio Area cumulativa ≤0,05% Area cumulativa ≤3%
Graffi superficiali in silicio causati da luce ad alta intensità Nessuno Lunghezza cumulativa ≤1 diametro del wafer
Chip di bordo per luce ad alta intensità Non sono ammessi valori di larghezza e profondità ≥0,2 mm 5 consentiti, ≤1 mm ciascuno
Contaminazione della superficie del silicio da luce ad alta intensità Nessuno
Lussazione della vite filettata ≤500 cm⁻² N / A
Confezione Cassetta multi-wafer o contenitore singolo per wafer Cassetta multi-wafer o contenitore singolo per wafer Cassetta multi-wafer o contenitore singolo per wafer

Scheda tecnica del wafer SiC tipo HPSI da 4 pollici

 

Scheda tecnica del wafer SiC tipo HPSI da 4 pollici
Parametro Grado di produzione Zero MPD (grado Z) Grado di produzione standard (grado P) Grado fittizio (grado D)
Diametro 99,5–100,0 millimetri
Spessore (4H-Si) 500 µm ±20 µm 500 µm ±25 µm
Orientamento del wafer Fuori asse: 4,0° verso <11-20> ±0,5° per 4H-N; Sull'asse: <0001> ±0,5° per 4H-Si
Densità del microtubo (4H-Si) ≤1 cm⁻² ≤5 cm⁻² ≤15 cm⁻²
Resistività (4H-Si) ≥1E9 Ω·cm ≥1E5 Ω·cm
Orientamento primario piatto (10-10) ±5,0°
Lunghezza piana primaria 32,5 millimetri ±2,0 millimetri
Lunghezza piatta secondaria 18,0 millimetri ±2,0 millimetri
Orientamento piatto secondario Faccia in silicone verso l'alto: 90° CW dalla superficie piana principale ±5,0°
Esclusione del bordo 3 millimetri
LTV/TTV/Bow Warp ≤3 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm
Rugosità (faccia C) Polacco Ra ≤1 nm
Rugosità (faccia Si) CMP Ra ≤0,2 nm Ra ≤0,5 nm
Crepe sui bordi causate da luce ad alta intensità Nessuno Lunghezza cumulativa ≤10 mm; lunghezza singola ≤2 mm
Piastre esagonali ad alta intensità luminosa Area cumulativa ≤0,05% Area cumulativa ≤0,05% Area cumulativa ≤0,1%
Aree politipiche mediante luce ad alta intensità Nessuno Area cumulativa ≤3%
Inclusioni visive di carbonio Area cumulativa ≤0,05% Area cumulativa ≤3%
Graffi superficiali in silicio causati da luce ad alta intensità Nessuno Lunghezza cumulativa ≤1 diametro del wafer
Chip di bordo per luce ad alta intensità Non sono ammessi valori di larghezza e profondità ≥0,2 mm 5 consentiti, ≤1 mm ciascuno
Contaminazione della superficie del silicio da luce ad alta intensità Nessuno Nessuno
Lussazione della vite filettata ≤500 cm⁻² N / A
Confezione Cassetta multi-wafer o contenitore singolo per wafer


Data di pubblicazione: 30 giugno 2025