Пластины из карбида кремния: полное руководство по свойствам, изготовлению и применению

Аннотация пластины SiC

Пластины из карбида кремния (SiC) стали предпочтительным субстратом для высокомощной, высокочастотной и высокотемпературной электроники в автомобильной, возобновляемой энергетике и аэрокосмической отраслях. Наше портфолио охватывает ключевые политипы и схемы легирования — легированные азотом 4H (4H-N), высокочистые полуизолирующие (HPSI), легированные азотом 3C (3C-N) и p-типа 4H/6H (4H/6H-P) — предлагаемые в трех классах качества: PRIME (полностью полированные, подложки приборного класса), DUMMY (шлифованные или неполированные для технологических испытаний) и RESEARCH (специальные эпитаксиальные слои и профили легирования для НИОКР). Диаметры пластин составляют 2″, 4″, 6″, 8″ и 12″, что подходит как для устаревших инструментов, так и для передовых фабрик. Мы также поставляем монокристаллические були и точно ориентированные затравочные кристаллы для поддержки выращивания кристаллов на собственном предприятии.

Наши пластины 4H-N имеют плотность носителей от 1×10¹⁶ до 1×10¹⁹ см⁻³ и удельное сопротивление 0,01–10 Ом·см, обеспечивая превосходную подвижность электронов и поля пробоя выше 2 МВ/см — идеально для диодов Шоттки, МОП-транзисторов и полевых транзисторов с реактивным сопротивлением. Подложки HPSI превышают удельное сопротивление 1×10¹² Ом·см с плотностью микротрубок ниже 0,1 см⁻², что обеспечивает минимальную утечку для ВЧ- и микроволновых устройств. Кубические 3C-N, доступные в форматах 2″ и 4″, позволяют проводить гетероэпитаксию на кремнии и поддерживают новые фотонные и МЭМС-приложения. Пластины 4H/6H-P P-типа, легированные алюминием до концентрации 1×10¹⁶–5×10¹⁸ см⁻³, облегчают создание дополнительных архитектур устройств.

Пластины PRIME подвергаются химико-механической полировке до шероховатости поверхности <0,2 нм RMS, общей вариации толщины менее 3 мкм и изгиба <10 мкм. Подложки DUMMY ускоряют сборку и испытания упаковки, в то время как пластины RESEARCH имеют толщину эпитаксиального слоя 2–30 мкм и специальное легирование. Все продукты сертифицированы с помощью рентгеновской дифракции (кривая качания <30 угловых секунд) и спектроскопии Рамана, с электрическими испытаниями — измерениями Холла, профилированием C–V и сканированием микротрубок — что гарантирует соответствие JEDEC и SEMI.

Були диаметром до 150 мм выращиваются с помощью PVT и CVD с плотностью дислокаций ниже 1×10³ см⁻² и малым количеством микротрубок. Затравочные кристаллы разрезаются в пределах 0,1° от оси c, чтобы гарантировать воспроизводимый рост и высокую производительность срезов.

Благодаря объединению нескольких политипов, вариантов легирования, классов качества, размеров пластин, а также собственного производства булей и затравочных кристаллов наша платформа подложек SiC оптимизирует цепочки поставок и ускоряет разработку устройств для электромобилей, интеллектуальных сетей и приложений, работающих в суровых условиях.

Аннотация пластины SiC

Пластины из карбида кремния (SiC) стали предпочтительным субстратом для высокомощной, высокочастотной и высокотемпературной электроники в автомобильной, возобновляемой энергетике и аэрокосмической отраслях. Наше портфолио охватывает ключевые политипы и схемы легирования — легированные азотом 4H (4H-N), высокочистые полуизолирующие (HPSI), легированные азотом 3C (3C-N) и p-типа 4H/6H (4H/6H-P) — предлагаемые в трех классах качества: PRIME (полностью полированные, подложки приборного класса), DUMMY (шлифованные или неполированные для технологических испытаний) и RESEARCH (специальные эпитаксиальные слои и профили легирования для НИОКР). Диаметры пластин составляют 2″, 4″, 6″, 8″ и 12″, что подходит как для устаревших инструментов, так и для передовых фабрик. Мы также поставляем монокристаллические були и точно ориентированные затравочные кристаллы для поддержки выращивания кристаллов на собственном предприятии.

Наши пластины 4H-N имеют плотность носителей от 1×10¹⁶ до 1×10¹⁹ см⁻³ и удельное сопротивление 0,01–10 Ом·см, обеспечивая превосходную подвижность электронов и поля пробоя выше 2 МВ/см — идеально для диодов Шоттки, МОП-транзисторов и полевых транзисторов с реактивным сопротивлением. Подложки HPSI превышают удельное сопротивление 1×10¹² Ом·см с плотностью микротрубок ниже 0,1 см⁻², что обеспечивает минимальную утечку для ВЧ- и микроволновых устройств. Кубические 3C-N, доступные в форматах 2″ и 4″, позволяют проводить гетероэпитаксию на кремнии и поддерживают новые фотонные и МЭМС-приложения. Пластины 4H/6H-P P-типа, легированные алюминием до концентрации 1×10¹⁶–5×10¹⁸ см⁻³, облегчают создание дополнительных архитектур устройств.

Пластины PRIME подвергаются химико-механической полировке до шероховатости поверхности <0,2 нм RMS, общей вариации толщины менее 3 мкм и изгиба <10 мкм. Подложки DUMMY ускоряют сборку и испытания упаковки, в то время как пластины RESEARCH имеют толщину эпитаксиального слоя 2–30 мкм и специальное легирование. Все продукты сертифицированы с помощью рентгеновской дифракции (кривая качания <30 угловых секунд) и спектроскопии Рамана, с электрическими испытаниями — измерениями Холла, профилированием C–V и сканированием микротрубок — что гарантирует соответствие JEDEC и SEMI.

Були диаметром до 150 мм выращиваются с помощью PVT и CVD с плотностью дислокаций ниже 1×10³ см⁻² и малым количеством микротрубок. Затравочные кристаллы разрезаются в пределах 0,1° от оси c, чтобы гарантировать воспроизводимый рост и высокую производительность срезов.

Благодаря объединению нескольких политипов, вариантов легирования, классов качества, размеров пластин, а также собственного производства булей и затравочных кристаллов наша платформа подложек SiC оптимизирует цепочки поставок и ускоряет разработку устройств для электромобилей, интеллектуальных сетей и приложений, работающих в суровых условиях.

Изображение пластины SiC

Пластина SiC 00101
Полуизоляционный SiC04
Пластина SiC
Слиток SiC14

Технические характеристики 6-дюймовых пластин SiC типа 4H-N

 

Технические характеристики 6-дюймовых пластин SiC
Параметр Подпараметр Z-класс Оценка P D класс
Диаметр 149,5–150,0 мм 149,5–150,0 мм 149,5–150,0 мм
Толщина 4H‑N 350 мкм ± 15 мкм 350 мкм ± 25 мкм 350 мкм ± 25 мкм
Толщина 4H‑SI 500 мкм ± 15 мкм 500 мкм ± 25 мкм 500 мкм ± 25 мкм
Ориентация пластины Вне оси: 4,0° по направлению к <11-20> ±0,5° (4H-N); На оси: <0001> ±0,5° (4H-SI) Вне оси: 4,0° по направлению к <11-20> ±0,5° (4H-N); На оси: <0001> ±0,5° (4H-SI) Вне оси: 4,0° по направлению к <11-20> ±0,5° (4H-N); На оси: <0001> ±0,5° (4H-SI)
Плотность микротрубок 4H‑N ≤ 0,2 см⁻² ≤ 2 см⁻² ≤ 15 см⁻²
Плотность микротрубок 4H‑SI ≤ 1 см⁻² ≤ 5 см⁻² ≤ 15 см⁻²
Удельное сопротивление 4H‑N 0,015–0,024 Ом·см 0,015–0,028 Ом·см 0,015–0,028 Ом·см
Удельное сопротивление 4H‑SI ≥ 1×10¹⁰ Ом·см ≥ 1×10⁵ Ом·см
Первичная плоская ориентация [10-10] ± 5,0° [10-10] ± 5,0° [10-10] ± 5,0°
Длина первичной плоскости 4H‑N 47,5 мм ± 2,0 мм
Длина первичной плоскости 4H‑SI Выемка
Исключение кромки 3 мм
Варп/LTV/TTV/Боу ≤2,5 мкм / ≤6 мкм / ≤25 мкм / ≤35 мкм ≤5 мкм / ≤15 мкм / ≤40 мкм / ≤60 мкм
Шероховатость польский Ra ≤ 1 нм
Шероховатость КМП Ra ≤ 0,2 нм Ra ≤ 0,5 нм
Трещины на краях Никто Общая длина ≤ 20 мм, единичная ≤ 2 мм
Шестигранные пластины Кумулятивная площадь ≤ 0,05% Кумулятивная площадь ≤ 0,1% Кумулятивная площадь ≤ 1%
Политипные области Никто Общая площадь ≤ 3% Общая площадь ≤ 3%
Включения углерода Кумулятивная площадь ≤ 0,05% Общая площадь ≤ 3%
Царапины на поверхности Никто Суммарная длина ≤ 1 × диаметр пластины
Краевые чипы Не допускается ширина и глубина ≥ 0,2 мм До 7 чипов, ≤ 1 мм каждый
TSD (вывих резьбового винта) ≤ 500 см⁻² Н/Д
BPD (дислокация базовой плоскости) ≤ 1000 см⁻² Н/Д
Поверхностное загрязнение Никто
Упаковка Многопластинчатая кассета или однопластинчатый контейнер Многопластинчатая кассета или однопластинчатый контейнер Многопластинчатая кассета или однопластинчатый контейнер

Технические характеристики 4-дюймовых пластин SiC типа 4H-N

 

Технические характеристики 4-дюймовой пластины SiC
Параметр Нулевое производство MPD Стандартная производственная марка (марка P) Уровень манекена (уровень D)
Диаметр 99,5 мм–100,0 мм
Толщина (4H-N) 350 мкм±15 мкм 350 мкм±25 мкм
Толщина (4H-Si) 500 мкм±15 мкм 500 мкм±25 мкм
Ориентация пластины Вне оси: 4,0° по направлению к <1120> ±0,5° для 4H-N; На оси: <0001> ±0,5° для 4H-Si
Плотность микротрубок (4H-N) ≤0,2 см⁻² ≤2 см⁻² ≤15 см⁻²
Плотность микротрубок (4H-Si) ≤1 см⁻² ≤5 см⁻² ≤15 см⁻²
Удельное сопротивление (4H-N) 0,015–0,024 Ом·см 0,015–0,028 Ом·см
Удельное сопротивление (4H-Si) ≥1E10 Ом·см ≥1E5 Ом·см
Первичная плоская ориентация [10-10] ±5,0°
Длина первичной плоскости 32,5 мм ±2,0 мм
Длина вторичной плоскости 18,0 мм ±2,0 мм
Вторичная плоская ориентация Кремниевая поверхность вверх: 90° CW от плоскости ±5,0°
Исключение кромки 3 мм
LTV/TTV/Боу Варп <2,5 мкм/<5 мкм/<15 мкм/<30 мкм <10 мкм/<15 мкм/<25 мкм/<40 мкм
Шероховатость Полировка Ra ≤1 нм; CMP Ra ≤0,2 нм Ra ≤0,5 нм
Трещины на краях из-за света высокой интенсивности Никто Никто Общая длина ≤10 мм; отдельная длина ≤2 мм
Шестигранные пластины с высокой интенсивностью света Кумулятивная площадь ≤0,05% Кумулятивная площадь ≤0,05% Кумулятивная площадь ≤0,1%
Политипные области с высокой интенсивностью света Никто Общая площадь ≤3%
Визуальные углеродные включения Кумулятивная площадь ≤0,05% Общая площадь ≤3%
Царапины на поверхности кремния под воздействием света высокой интенсивности Никто Суммарная длина ≤1 диаметра пластины
Сколы на краях с помощью света высокой интенсивности Не допускается ширина и глубина ≥0,2 мм Допускается 5, ≤1 мм каждый
Загрязнение поверхности кремния светом высокой интенсивности Никто
Вывих резьбового винта ≤500 см⁻² Н/Д
Упаковка Многопластинчатая кассета или однопластинчатый контейнер Многопластинчатая кассета или однопластинчатый контейнер Многопластинчатая кассета или однопластинчатый контейнер

Технические характеристики 4-дюймовых пластин SiC типа HPSI

 

Технические характеристики 4-дюймовых пластин SiC типа HPSI
Параметр Класс добычи с нулевым MPD (класс Z) Стандартная производственная марка (марка P) Уровень манекена (уровень D)
Диаметр 99,5–100,0 мм
Толщина (4H-Si) 500 мкм ±20 мкм 500 мкм ±25 мкм
Ориентация пластины Вне оси: 4,0° по направлению к <11-20> ±0,5° для 4H-N; На оси: <0001> ±0,5° для 4H-Si
Плотность микротрубок (4H-Si) ≤1 см⁻² ≤5 см⁻² ≤15 см⁻²
Удельное сопротивление (4H-Si) ≥1E9 Ом·см ≥1E5 Ом·см
Первичная плоская ориентация (10-10) ±5,0°
Длина первичной плоскости 32,5 мм ±2,0 мм
Длина вторичной плоскости 18,0 мм ±2,0 мм
Вторичная плоская ориентация Кремниевая поверхность вверх: 90° CW от плоскости ±5,0°
Исключение кромки 3 мм
LTV/TTV/Боу Варп <3 мкм/<5 мкм/<15 мкм/<30 мкм <10 мкм/<15 мкм/<25 мкм/<40 мкм
Шероховатость (грань C) польский Ra ≤1 нм
Шероховатость (поверхность Si) КМП Ra ≤0,2 нм Ra ≤0,5 нм
Трещины на краях из-за света высокой интенсивности Никто Общая длина ≤10 мм; отдельная длина ≤2 мм
Шестигранные пластины с высокой интенсивностью света Кумулятивная площадь ≤0,05% Кумулятивная площадь ≤0,05% Кумулятивная площадь ≤0,1%
Политипные области с высокой интенсивностью света Никто Общая площадь ≤3%
Визуальные углеродные включения Кумулятивная площадь ≤0,05% Общая площадь ≤3%
Царапины на поверхности кремния под воздействием света высокой интенсивности Никто Суммарная длина ≤1 диаметра пластины
Сколы на краях с помощью света высокой интенсивности Не допускается ширина и глубина ≥0,2 мм Допускается 5, ≤1 мм каждый
Загрязнение поверхности кремния светом высокой интенсивности Никто Никто
Вывих резьбового винта ≤500 см⁻² Н/Д
Упаковка Многопластинчатая кассета или однопластинчатый контейнер


Время публикации: 30 июня 2025 г.