Silicon Carbide Wafers: Isang Comprehensive Guide sa Properties, Fabrication, at Applications

Abstract ng SiC wafer

Ang mga wafer ng Silicon carbide (SiC) ay naging substrate ng pagpili para sa high-power, high-frequency, at high-temperature na electronics sa mga sektor ng automotive, renewable energy, at aerospace. Sinasaklaw ng aming portfolio ang mga pangunahing polytype at doping scheme—nitrogen-doped 4H (4H-N), high-purity semi-insulating (HPSI), nitrogen-doped 3C (3C-N), at p-type 4H/6H (4H/6H-P)—na inaalok sa tatlong kalidad na mga marka: PRIME (fully polished, device-grades na proseso) RESEARCH (mga pasadyang epi layer at doping profile para sa R&D). Ang mga diameter ng wafer ay sumasaklaw sa 2″, 4″, 6″, 8″, at 12″ upang umangkop sa parehong mga legacy na tool at advanced na fab. Nagbibigay din kami ng mga monocrystalline boule at mga precisely oriented na seed crystal para suportahan ang in-house na paglaki ng kristal.

Nagtatampok ang aming 4H-N wafers ng mga density ng carrier mula 1×10¹⁶ hanggang 1×10¹⁹ cm⁻³ at resistivity na 0.01–10 Ω·cm, na naghahatid ng mahusay na electron mobility at breakdown field na higit sa 2 MV/cm—angkop para sa mga Schottky diode, MOSFET. Ang mga substrate ng HPSI ay lumampas sa 1×10¹² Ω·cm resistivity na may mga density ng micropipe na mas mababa sa 0.1 cm⁻², na tinitiyak ang minimal na pagtagas para sa mga RF at microwave device. Ang Cubic 3C-N, na available sa 2″ at 4″ na mga format, ay nagbibigay-daan sa heteroepitaxy sa silicon at sumusuporta sa mga nobelang photonic at MEMS application. Ang P-type na 4H/6H-P na mga wafer, na pinadodop ng aluminum sa 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³, ay nagpapadali sa mga pantulong na arkitektura ng device.

Ang mga PRIME wafer ay sumasailalim sa chemical–mechanical polishing sa <0.2 nm RMS na pagkamagaspang sa ibabaw, kabuuang pagkakaiba-iba ng kapal sa ilalim ng 3 µm, at bow <10 µm. Pinapabilis ng mga substrate ng DUMMY ang pagpupulong at mga pagsubok sa packaging, habang ang mga wafer ng RESEARCH ay nagtatampok ng mga kapal ng epi-layer na 2–30 µm at pinasadyang doping. Lahat ng produkto ay na-certify ng X-ray diffraction (rocking curve <30 arcsec) at Raman spectroscopy, na may mga electrical test—Hall measurements, C–V profiling, at micropipe scanning—na tinitiyak ang pagsunod sa JEDEC at SEMI.

Ang mga boule na hanggang 150 mm diameter ay pinalaki sa pamamagitan ng PVT at CVD na may dislocation density na mas mababa sa 1×10³ cm⁻² at mababang micropipe count. Ang mga seed crystal ay pinuputol sa loob ng 0.1° ng c-axis upang magarantiya ang muling paglaki at mataas na ani ng paghiwa.

Sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng maraming polytype, doping variant, kalidad ng mga marka, laki ng wafer, at in-house na boule at seed-crystal na produksyon, ang aming SiC substrate platform ay nag-streamline ng mga supply chain at nagpapabilis ng pag-develop ng device para sa mga de-kuryenteng sasakyan, smart grid, at malupit na mga application sa kapaligiran.

Abstract ng SiC wafer

Ang mga wafer ng Silicon carbide (SiC) ay naging substrate ng pagpili para sa high-power, high-frequency, at high-temperature na electronics sa mga sektor ng automotive, renewable energy, at aerospace. Sinasaklaw ng aming portfolio ang mga pangunahing polytype at doping scheme—nitrogen-doped 4H (4H-N), high-purity semi-insulating (HPSI), nitrogen-doped 3C (3C-N), at p-type 4H/6H (4H/6H-P)—na inaalok sa tatlong kalidad na mga marka: PRIME (fully polished, device-grades na proseso) RESEARCH (mga pasadyang epi layer at doping profile para sa R&D). Ang mga diameter ng wafer ay sumasaklaw sa 2″, 4″, 6″, 8″, at 12″ upang umangkop sa parehong mga legacy na tool at advanced na fab. Nagbibigay din kami ng mga monocrystalline boule at mga precisely oriented na seed crystal para suportahan ang in-house na paglaki ng kristal.

Nagtatampok ang aming 4H-N wafers ng mga density ng carrier mula 1×10¹⁶ hanggang 1×10¹⁹ cm⁻³ at resistivity na 0.01–10 Ω·cm, na naghahatid ng mahusay na electron mobility at breakdown field na higit sa 2 MV/cm—angkop para sa mga Schottky diode, MOSFET. Ang mga substrate ng HPSI ay lumampas sa 1×10¹² Ω·cm resistivity na may mga density ng micropipe na mas mababa sa 0.1 cm⁻², na tinitiyak ang minimal na pagtagas para sa mga RF at microwave device. Ang Cubic 3C-N, na available sa 2″ at 4″ na mga format, ay nagbibigay-daan sa heteroepitaxy sa silicon at sumusuporta sa mga nobelang photonic at MEMS application. Ang P-type na 4H/6H-P na mga wafer, na pinadodop ng aluminum sa 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³, ay nagpapadali sa mga pantulong na arkitektura ng device.

Ang mga PRIME wafer ay sumasailalim sa chemical–mechanical polishing sa <0.2 nm RMS na pagkamagaspang sa ibabaw, kabuuang pagkakaiba-iba ng kapal sa ilalim ng 3 µm, at bow <10 µm. Pinapabilis ng mga substrate ng DUMMY ang pagpupulong at mga pagsubok sa packaging, habang ang mga wafer ng RESEARCH ay nagtatampok ng mga kapal ng epi-layer na 2–30 µm at pinasadyang doping. Lahat ng produkto ay na-certify ng X-ray diffraction (rocking curve <30 arcsec) at Raman spectroscopy, na may mga electrical test—Hall measurements, C–V profiling, at micropipe scanning—na tinitiyak ang pagsunod sa JEDEC at SEMI.

Ang mga boule na hanggang 150 mm diameter ay pinalaki sa pamamagitan ng PVT at CVD na may dislocation density na mas mababa sa 1×10³ cm⁻² at mababang micropipe count. Ang mga seed crystal ay pinuputol sa loob ng 0.1° ng c-axis upang magarantiya ang muling paglaki at mataas na ani ng paghiwa.

Sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng maraming polytype, doping variant, kalidad ng mga marka, laki ng wafer, at in-house na boule at seed-crystal na produksyon, ang aming SiC substrate platform ay nag-streamline ng mga supply chain at nagpapabilis ng pag-develop ng device para sa mga de-kuryenteng sasakyan, smart grid, at malupit na mga application sa kapaligiran.

Larawan ni SiC wafer

SiC wafer 00101
SiC Semi-Insulating04
SiC wafer
SiC Ingot14

6inch 4H-N type SiC wafer's data sheet

 

6inch SiC wafers data sheet
Parameter Sub-Parameter Z Grade P Baitang D Marka
diameter 149.5–150.0 mm 149.5–150.0 mm 149.5–150.0 mm
kapal 4H‑N 350 µm ± 15 µm 350 µm ± 25 µm 350 µm ± 25 µm
kapal 4H‑SI 500 µm ± 15 µm 500 µm ± 25 µm 500 µm ± 25 µm
Oryentasyon ng Wafer Off axis: 4.0° patungo sa <11-20> ±0.5° (4H-N); Sa axis: <0001> ±0.5° (4H-SI) Off axis: 4.0° patungo sa <11-20> ±0.5° (4H-N); Sa axis: <0001> ±0.5° (4H-SI) Off axis: 4.0° patungo sa <11-20> ±0.5° (4H-N); Sa axis: <0001> ±0.5° (4H-SI)
Densidad ng Micropipe 4H‑N ≤ 0.2 cm⁻² ≤ 2 cm⁻² ≤ 15 cm⁻²
Densidad ng Micropipe 4H‑SI ≤ 1 cm⁻² ≤ 5 cm⁻² ≤ 15 cm⁻²
Resistivity 4H‑N 0.015–0.024 Ω·cm 0.015–0.028 Ω·cm 0.015–0.028 Ω·cm
Resistivity 4H‑SI ≥ 1×10¹⁰ Ω·cm ≥ 1×10⁵ Ω·cm
Pangunahing Flat na Oryentasyon [10-10] ± 5.0° [10-10] ± 5.0° [10-10] ± 5.0°
Pangunahing Flat na Haba 4H‑N 47.5 mm ± 2.0 mm
Pangunahing Flat na Haba 4H‑SI bingaw
Pagbubukod ng Edge 3 mm
Warp/LTV/TTV/Bow ≤2.5 µm / ≤6 µm / ≤25 µm / ≤35 µm ≤5 µm / ≤15 µm / ≤40 µm / ≤60 µm
Kagaspangan Polish Ra ≤ 1 nm
Kagaspangan CMP Ra ≤ 0.2 nm Ra ≤ 0.5 nm
Mga Bitak sa Gilid wala Pinagsama-samang haba ≤ 20 mm, solong ≤ 2 mm
Hex Plate Pinagsama-samang lugar ≤ 0.05% Pinagsama-samang lugar ≤ 0.1% Pinagsama-samang lugar ≤ 1%
Mga Lugar ng Polytype wala Pinagsama-samang lugar ≤ 3% Pinagsama-samang lugar ≤ 3%
Mga Pagsasama ng Carbon Pinagsama-samang lugar ≤ 0.05% Pinagsama-samang lugar ≤ 3%
Mga Gasgas sa Ibabaw wala Pinagsama-samang haba ≤ 1 × wafer diameter
Edge Chips Walang pinahihintulutan ≥ 0.2 mm ang lapad at lalim Hanggang 7 chips, ≤ 1 mm bawat isa
TSD (Threading Screw Dislocation) ≤ 500 cm⁻² N/A
BPD (Base Plane Dislocation) ≤ 1000 cm⁻² N/A
Kontaminasyon sa Ibabaw wala
Packaging Multi-wafer cassette o single wafer container Multi-wafer cassette o single wafer container Multi-wafer cassette o single wafer container

4inch 4H-N type SiC wafer's data sheet

 

4inch SiC wafer's data sheet
Parameter Zero MPD Production Karaniwang Marka ng Produksyon (P Grade) Dummy Grade (D Grade)
diameter 99.5 mm–100.0 mm
Kapal (4H-N) 350 µm±15 µm 350 µm±25 µm
Kapal (4H-Si) 500 µm±15 µm 500 µm±25 µm
Oryentasyon ng Wafer Off axis: 4.0° patungo sa <1120> ±0.5° para sa 4H-N; Sa axis: <0001> ±0.5° para sa 4H-Si
Densidad ng Micropipe (4H-N) ≤0.2 cm⁻² ≤2 cm⁻² ≤15 cm⁻²
Densidad ng Micropipe (4H-Si) ≤1 cm⁻² ≤5 cm⁻² ≤15 cm⁻²
Resistivity (4H-N) 0.015–0.024 Ω·cm 0.015–0.028 Ω·cm
Resistivity (4H-Si) ≥1E10 Ω·cm ≥1E5 Ω·cm
Pangunahing Flat na Oryentasyon [10-10] ±5.0°
Pangunahing Flat na Haba 32.5 mm ±2.0 mm
Pangalawang Flat na Haba 18.0 mm ±2.0 mm
Pangalawang Flat na Oryentasyon Silicon face up: 90° CW mula sa prime flat ±5.0°
Pagbubukod ng Edge 3 mm
LTV/TTV/Bow Warp ≤2.5 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm
Kagaspangan Polish Ra ≤1 nm; CMP Ra ≤0.2 nm Ra ≤0.5 nm
Mga Bitak sa Gilid Sa pamamagitan ng Mataas na Intensity Light wala wala Pinagsama-samang haba ≤10 mm; solong haba ≤2 mm
Hex Plate Sa pamamagitan ng High Intensity Light Pinagsama-samang lugar ≤0.05% Pinagsama-samang lugar ≤0.05% Pinagsama-samang lugar ≤0.1%
Mga Polytype na Lugar Sa pamamagitan ng High Intensity Light wala Pinagsama-samang lugar ≤3%
Visual Carbon Inclusions Pinagsama-samang lugar ≤0.05% Pinagsama-samang lugar ≤3%
Mga Gasgas sa Ibabaw ng Silicon Sa pamamagitan ng High Intensity Light wala Pinagsama-samang haba ≤1 wafer diameter
Mga Edge Chip Sa pamamagitan ng High Intensity Light Walang pinahihintulutan na ≥0.2 mm ang lapad at lalim 5 ang pinapayagan, ≤1 mm bawat isa
Silicon Surface Contamination Sa pamamagitan ng High Intensity Light wala
Paglinsad ng tornilyo sa sinulid ≤500 cm⁻² N/A
Packaging Multi-wafer cassette o single wafer container Multi-wafer cassette o single wafer container Multi-wafer cassette o single wafer container

4inch HPSI type SiC wafer's data sheet

 

4inch HPSI type SiC wafer's data sheet
Parameter Zero MPD Production Grade (Z Grade) Karaniwang Marka ng Produksyon (P Grade) Dummy Grade (D Grade)
diameter 99.5–100.0 mm
Kapal (4H-Si) 500 µm ±20 µm 500 µm ±25 µm
Oryentasyon ng Wafer Off axis: 4.0° patungo sa <11-20> ±0.5° para sa 4H-N; Sa axis: <0001> ±0.5° para sa 4H-Si
Densidad ng Micropipe (4H-Si) ≤1 cm⁻² ≤5 cm⁻² ≤15 cm⁻²
Resistivity (4H-Si) ≥1E9 Ω·cm ≥1E5 Ω·cm
Pangunahing Flat na Oryentasyon (10-10) ±5.0°
Pangunahing Flat na Haba 32.5 mm ±2.0 mm
Pangalawang Flat na Haba 18.0 mm ±2.0 mm
Pangalawang Flat na Oryentasyon Silicon face up: 90° CW mula sa prime flat ±5.0°
Pagbubukod ng Edge 3 mm
LTV/TTV/Bow Warp ≤3 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm
Kagaspangan (C mukha) Polish Ra ≤1 nm
Kagaspangan (Si face) CMP Ra ≤0.2 nm Ra ≤0.5 nm
Mga Bitak sa Gilid Sa pamamagitan ng Mataas na Intensity Light wala Pinagsama-samang haba ≤10 mm; solong haba ≤2 mm
Hex Plate Sa pamamagitan ng High Intensity Light Pinagsama-samang lugar ≤0.05% Pinagsama-samang lugar ≤0.05% Pinagsama-samang lugar ≤0.1%
Mga Polytype na Lugar Sa pamamagitan ng High Intensity Light wala Pinagsama-samang lugar ≤3%
Visual Carbon Inclusions Pinagsama-samang lugar ≤0.05% Pinagsama-samang lugar ≤3%
Mga Gasgas sa Ibabaw ng Silicon Sa pamamagitan ng High Intensity Light wala Pinagsama-samang haba ≤1 wafer diameter
Mga Edge Chip Sa pamamagitan ng High Intensity Light Walang pinahihintulutan na ≥0.2 mm ang lapad at lalim 5 ang pinapayagan, ≤1 mm bawat isa
Silicon Surface Contamination Sa pamamagitan ng High Intensity Light wala wala
Paglinsad ng Threading Screw ≤500 cm⁻² N/A
Packaging Multi-wafer cassette o single wafer container


Oras ng post: Hun-30-2025