Rêbernameyeke Berfireh ji bo Waflên Karbîda Sîlîkonê/waflên SiC

Kurteya waferê SiC

 Waflên karbîda silîkonê (SiC)bûne substrata bijarte ji bo elektronîkên bi hêz, frekans û germahiya bilind li seranserê sektorên otomatîv, enerjiya nûjenkirî û hewavaniyê. Portfoliyoya me polîtîpên sereke û şêwazên dopingê vedihewîne - 4H-ya bi nîtrojenê dopingkirî (4H-N), nîv-îzoleker a paqijiya bilind (HPSI), 3C-ya bi nîtrojenê dopingkirî (3C-N), û 4H/6H-ya bi tîpa p (4H/6H-P) - di sê pileyên kalîteyê de têne pêşkêş kirin: PRIME (substratên bi tevahî polîşkirî, asta cîhazê), DUMMY (ji bo ceribandinên pêvajoyê hatine pêçandin an nepolîşkirî), û RESEARCH (qatên epi û profîlên dopingê yên xwerû ji bo R&D). Diameterên waferê 2″, 4″, 6″, 8″, û 12″ vedihewîne da ku hem ji bo amûrên kevn û hem jî ji bo fabrîkeyên pêşkeftî minasib be. Em her weha boulên monokrîstalîn û krîstalên tovê yên bi awayekî rast hatine rêve kirin peyda dikin da ku mezinbûna krîstalê ya navxweyî piştgirî bikin.

Waferên me yên 4H-N xwedî dendika hilgiran ji 1×10¹⁶ heta 1×10¹⁹ cm⁻³ û berxwedanên 0.01–10 Ω·cm in, ku tevgera elektronan û qadên şikestinê yên li jor 2 MV/cm peyda dikin - îdeal ji bo dîodên Schottky, MOSFET, û JFET. Substratên HPSI ji berxwedana 1×10¹² Ω·cm derbas dibin bi dendika mîkroboriyan li jêr 0.1 cm⁻², ku ji bo cîhazên RF û mîkropêlê rijandina herî kêm misoger dike. 3C-N ya Kubîk, ku di formatên 2″ û 4″ de peyda dibe, heteroepîtaksiyê li ser silîkonê çalak dike û piştgiriyê dide sepanên fotonîk û MEMS yên nû. Waferên 4H/6H-P yên celebê P, ku bi aluminiumê heta 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³ dopkirî ne, mîmariyên cîhazên temamker hêsan dikin.

Waflên SiC û waflên PRIME ji bo xavbûna rûyê RMS <0.2 nm, guherîna tevahî ya qalindahiyê di bin 3 µm de, û kevanê <10 µm, ji hêla cilandina kîmyewî-mekanîkî ve têne derbas kirin. Bingehên DUMMY ceribandinên civandin û pakkirinê zûtir dikin, di heman demê de waflên RESEARCH qalindahiya epi-qatê 2-30 µm û dopkirina taybetî nîşan didin. Hemî hilber bi difraksiyona tîrêjên X (xêza lerzînê <30 arcsec) û spektroskopiya Raman ve têne pejirandin, bi ceribandinên elektrîkê - pîvandina Hall, profîlkirina C-V, û şopandina mîkroboriyê - ku lihevhatina JEDEC û SEMI misoger dike.

Kulîlkên bi qûtra heta 150 mm bi rêya PVT û CVD bi dendika dislokasyonê ya li jêr 1×10³ cm⁻² û jimara mîkroboriyan kêm têne çandin. Krîstalên tov di nav 0.1° ya eksena c de têne birîn da ku mezinbûna dubarekirî û berhemên birînê yên bilind garantî bikin.

Bi hevberkirina gelek polîtîpan, guhertoyên dopîngkirinê, polên kalîteyê, mezinahiyên waflên SiC, û hilberîna boule û tov-krîstala navxweyî, platforma me ya substrata SiC zincîrên dabînkirinê hêsan dike û pêşkeftina cîhazan ji bo wesayîtên elektrîkê, torên jîr, û serîlêdanên hawîrdorên dijwar lez dike.

Kurteya waferê SiC

 Waflên karbîda silîkonê (SiC)bûye substrata SiC ya bijartî ji bo elektronîkên bi hêz, frekans û germahiya bilind li seranserê sektorên otomatîv, enerjiya nûjenkirî û hewavaniyê. Portfoliyoya me polîtypên sereke û şêwazên dopingê vedihewîne - 4H-ya bi nîtrojenê dopingkirî (4H-N), nîv-îzoleker a paqijiya bilind (HPSI), 3C-ya bi nîtrojenê dopingkirî (3C-N), û 4H/6H-ya bi tîpa p (4H/6H-P) - di sê polên kalîteyê de têne pêşkêş kirin: wafera SiCPRIME (bingeha bi temamî polîşkirî, asta amûrê), DUMMY (ji bo ceribandinên pêvajoyê hatiye pêçandin an nepolîşkirin), û RESEARCH (tebeqeyên epi û profîlên dopîngê yên xwerû ji bo R&D). Diameterên Waferê SiC 2″, 4″, 6″, 8″, û 12″ digire nav xwe da ku hem ji bo amûrên kevn û hem jî ji bo fabrîkeyên pêşkeftî minasib be. Em her weha boulên monokrîstalîn û krîstalên tovê yên bi awayekî rast hatine arastekirin peyda dikin da ku mezinbûna krîstalê ya navxweyî piştgirî bikin.

Waferên me yên 4H-N SiC xwedî dendika hilgiran ji 1×10¹⁶ heta 1×10¹⁹ cm⁻³ û berxwedanên 0.01–10 Ω·cm in, ku tevgera elektronan û qadên şikestinê yên li jor 2 MV/cm peyda dikin - îdeal ji bo dîodên Schottky, MOSFET, û JFET. Substratên HPSI ji berxwedana 1×10¹² Ω·cm derbas dibin bi dendika mîkroboriyan li jêr 0.1 cm⁻², ku ji bo cîhazên RF û mîkropêlê rijandina herî kêm misoger dike. Kubîk 3C-N, ku di formatên 2″ û 4″ de peyda dibe, heteroepîtaksiyê li ser silîkonê çalak dike û piştgiriyê dide sepanên fotonîk û MEMS yên nû. Waferên waferên SiC yên celebê P 4H/6H-P, ku bi aluminiumê heta 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³ dopkirî ne, mîmariyên cîhazên temamker hêsan dikin.

Waferên waferên SiC PRIME ji bo xavbûna rûyê <0.2 nm RMS, guherîna tevahî ya qalindahiyê di bin 3 µm de, û kevanê <10 µm, ji hêla cilandina kîmyewî-mekanîkî ve têne derbas kirin. Bingehên DUMMY ceribandinên civandin û pakkirinê zûtir dikin, di heman demê de waferên RESEARCH qalindahiya epi-qatê 2-30 µm û dopkirina taybetî nîşan didin. Hemî hilber bi difraksiyona tîrêjên X (xêza lerzînê <30 arcsec) û spektroskopiya Raman ve têne pejirandin, bi ceribandinên elektrîkê - pîvandina Hall, profîlkirina C-V, û şopandina mîkroboriyê - ku lihevhatina JEDEC û SEMI misoger dike.

Kulîlkên bi qûtra heta 150 mm bi rêya PVT û CVD bi dendika dislokasyonê ya li jêr 1×10³ cm⁻² û jimara mîkroboriyan kêm têne çandin. Krîstalên tov di nav 0.1° ya eksena c de têne birîn da ku mezinbûna dubarekirî û berhemên birînê yên bilind garantî bikin.

Bi hevberkirina gelek polîtîpan, guhertoyên dopîngkirinê, polên kalîteyê, mezinahiyên waflên SiC, û hilberîna boule û tov-krîstala navxweyî, platforma me ya substrata SiC zincîrên dabînkirinê hêsan dike û pêşkeftina cîhazan ji bo wesayîtên elektrîkê, torên jîr, û serîlêdanên hawîrdorên dijwar lez dike.

Wêneyê waferê SiC

Pelê daneyên wafera SiC ya 6 înç 4H-N celeb

 

Pelê daneyên waflên SiC yên 6 înç
Parametre Bin-Parametre Pola Z Pola P Pola D
Çap   149.5–150.0 mm 149.5–150.0 mm 149.5–150.0 mm
Qewîtî 4H‑N 350 µm ± 15 µm 350 µm ± 25 µm 350 µm ± 25 µm
Qewîtî 4H-SI 500 µm ± 15 µm 500 µm ± 25 µm 500 µm ± 25 µm
Rêzkirina Waferê   Ji derveyî eksena: 4.0° ber bi <11-20> ±0.5° (4H-N); Li ser eksena: <0001> ±0.5° (4H-SI) Ji derveyî eksena: 4.0° ber bi <11-20> ±0.5° (4H-N); Li ser eksena: <0001> ±0.5° (4H-SI) Ji derveyî eksena: 4.0° ber bi <11-20> ±0.5° (4H-N); Li ser eksena: <0001> ±0.5° (4H-SI)
Tîrbûna Mîkroboriyê 4H‑N ≤ 0.2 cm⁻² ≤ 2 cm⁻² ≤ 15 cm⁻²
Tîrbûna Mîkroboriyê 4H-SI ≤ 1 cm⁻² ≤ 5 cm⁻² ≤ 15 cm⁻²
Berxwedan 4H‑N 0.015–0.024 Ω·cm 0.015–0.028 Ω·cm 0.015–0.028 Ω·cm
Berxwedan 4H-SI ≥ 1×10¹⁰ Ω·cm ≥ 1×10⁵ Ω·cm  
Rêzkirina Sereke ya Düz   [10-10] ± 5.0° [10-10] ± 5.0° [10-10] ± 5.0°
Dirêjahiya sereke ya dûz 4H‑N 47.5 mm ± 2.0 mm    
Dirêjahiya sereke ya dûz 4H-SI Notch    
Derxistina Qiraxê     3 mm  
Warp/LTV/TTV/Kevan   ≤2,5 µm / ≤6 µm / ≤25 µm / ≤35 µm ≤5 µm / ≤15 µm / ≤40 µm / ≤60 µm  
Nermî Polandî Ra ≤ 1 nm    
Nermî CMP Ra ≤ 0.2 nm   Ra ≤ 0.5 nm
Şikestinên Qiraxan   Netû   Dirêjahiya giştî ≤ 20 mm, yekane ≤ 2 mm
Plaqeyên Hex   Rûbera berhevkirî ≤ 0.05% Rûbera berhevkirî ≤ 0.1% Rûbera berhevkirî ≤ 1%
Herêmên Polîtyp   Netû Rûbera berhevkirî ≤ 3% Rûbera berhevkirî ≤ 3%
Têkeliyên Karbonê   Rûbera berhevkirî ≤ 0.05%   Rûbera berhevkirî ≤ 3%
Xurandinên Rûyê   Netû   Dirêjahiya berhevkirî ≤ 1 × qûtra waferê
Çîpên Qiraxê   Destûr nayê dayîn ≥ 0.2 mm firehî û kûrahî   Heta 7 çîp, her yek ≤ 1 mm
TSD (Jihevqetandina Pêça Têlkirinê)   ≤ 500 cm⁻²   N/A
BPD (Dislokasyona Balafirê Bingehîn)   ≤ 1000 cm⁻²   N/A
Gemarbûna Rûyê   Netû    
Pakkirin   Kaseta pir-wafer an konteynirek wafer a yekane Kaseta pir-wafer an konteynirek wafer a yekane Kaseta pir-wafer an konteynirek wafer a yekane

Pelê daneyên wafera SiC ya 4 înç a celebê 4H-N

 

Pelê daneyên waferê SiC yê 4 înç
Parametre Hilberîna Sifir MPD Asta Hilberîna Standard (Asta P) Asta Nexuyayî (Asta D)
Çap 99.5 mm–100.0 mm
Stûrî (4H-N) 350 µm±15 µm   350 µm±25 µm
Stûrî (4H-Si) 500 µm±15 µm   500 µm±25 µm
Rêzkirina Waferê Ji derveyî eksena: 4.0° ber bi <1120> ±0.5° ji bo 4H-N; Li ser eksena: <0001> ±0.5° ji bo 4H-Si    
Tîrbûna mîkroboriyê (4H-N) ≤0.2 cm⁻² ≤2 cm⁻² ≤15 cm⁻²
Tîrbûna mîkroboriyê (4H-Si) ≤1 cm⁻² ≤5 cm⁻² ≤15 cm⁻²
Berxwedan (4H-N)   0.015–0.024 Ω·cm 0.015–0.028 Ω·cm
Berxwedan (4H-Si) ≥1E10 Ω·cm   ≥1E5 Ω·cm
Rêzkirina Sereke ya Düz   [10-10] ±5.0°  
Dirêjahiya sereke ya dûz   32.5 mm ±2.0 mm  
Dirêjahiya Düz a Duyemîn   18.0 mm ±2.0 mm  
Rêzkirina Düz a Duyemîn   Rûyê silîkonê ber bi jor ve: 90° CW ji xala sereke ya stûr ±5.0°  
Derxistina Qiraxê   3 mm  
Çermê LTV/TTV/Kevan ≤2,5 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm   ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm
Nermî Ra ya Polonî ≤1 nm; Ra ya CMP ≤0.2 nm   Ra ≤0.5 nm
Şikestinên Qiraxan Bi Ronahiya Bi Hêz a Bilind Netû Netû Dirêjahiya giştî ≤10 mm; dirêjahiya yekane ≤2 mm
Plakên Hex bi Ronahiya Bilind a Intensîteyê Rûbera berhevkirî ≤0.05% Rûbera berhevkirî ≤0.05% Rûbera berhevkirî ≤0.1%
Deverên Polîtyp Bi Ronahiya Bilind a Şiddetê Netû   Rûbera berhevkirî ≤3%
Têkiliyên Karbonê yên Dîtbarî Rûbera berhevkirî ≤0.05%   Rûbera berhevkirî ≤3%
Xurandina Rûyê Silîkonê Ji Ber Ronahiya Bi Hêz a Bilind Netû   Dirêjahiya berhevkirî ≤1 diametera waferê
Çîpên Qiraxê Bi Ronahiya Bilind a Bi Hêz Destûr nayê dayîn ≥0.2 mm firehî û kûrahî   5 destûr, her yek ≤1 mm
Gemarbûna Rûyê Silîkonê Ji Ber Ronahiya Bi Hêz a Bilind Netû    
Cihêbûna pêça têlkirinê ≤500 cm⁻² N/A  
Pakkirin Kaseta pir-wafer an konteynirek wafer a yekane Kaseta pir-wafer an konteynirek wafer a yekane Kaseta pir-wafer an konteynirek wafer a yekane

Pelê daneyên waferê SiC ya celebê HPSI ya 4 înç

 

Pelê daneyên waferê SiC ya celebê HPSI ya 4 înç
Parametre Asta Hilberînê ya Sifir MPD (Asta Z) Asta Hilberîna Standard (Asta P) Asta Nexuyayî (Asta D)
Çap   99.5–100.0 mm  
Stûrî (4H-Si) 500 µm ±20 µm   500 µm ±25 µm
Rêzkirina Waferê Ji derveyî eksena: 4.0° ber bi <11-20> ±0.5° ji bo 4H-N; Li ser eksena: <0001> ±0.5° ji bo 4H-Si
Tîrbûna mîkroboriyê (4H-Si) ≤1 cm⁻² ≤5 cm⁻² ≤15 cm⁻²
Berxwedan (4H-Si) ≥1E9 Ω·cm   ≥1E5 Ω·cm
Rêzkirina Sereke ya Düz (10-10) ±5.0°
Dirêjahiya sereke ya dûz 32.5 mm ±2.0 mm
Dirêjahiya Düz a Duyemîn 18.0 mm ±2.0 mm
Rêzkirina Düz a Duyemîn Rûyê silîkonê ber bi jor ve: 90° CW ji xala sereke ya stûr ±5.0°
Derxistina Qiraxê   3 mm  
Çermê LTV/TTV/Kevan ≤3 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm   ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm
Xurtî (rûyê C) Polandî Ra ≤1 nm  
Xurtî (rûyê Si) CMP Ra ≤0.2 nm Ra ≤0.5 nm
Şikestinên Qiraxan Bi Ronahiya Bi Hêz a Bilind Netû   Dirêjahiya giştî ≤10 mm; dirêjahiya yekane ≤2 mm
Plakên Hex bi Ronahiya Bilind a Intensîteyê Rûbera berhevkirî ≤0.05% Rûbera berhevkirî ≤0.05% Rûbera berhevkirî ≤0.1%
Deverên Polîtyp Bi Ronahiya Bilind a Şiddetê Netû   Rûbera berhevkirî ≤3%
Têkiliyên Karbonê yên Dîtbarî Rûbera berhevkirî ≤0.05%   Rûbera berhevkirî ≤3%
Xurandina Rûyê Silîkonê Ji Ber Ronahiya Bi Hêz a Bilind Netû   Dirêjahiya berhevkirî ≤1 diametera waferê
Çîpên Qiraxê Bi Ronahiya Bilind a Bi Hêz Destûr nayê dayîn ≥0.2 mm firehî û kûrahî   5 destûr, her yek ≤1 mm
Gemarbûna Rûyê Silîkonê Ji Ber Ronahiya Bi Hêz a Bilind Netû   Netû
Jihevqetandina Pêça Têlkirinê ≤500 cm⁻² N/A  
Pakkirin   Kaseta pir-wafer an konteynirek wafer a yekane  

Serlêdana waferê SiC

 

  • Modulên Hêza Waferê ya SiC ji bo Veguherînerên EV
    MOSFET û dîodên li ser bingeha waferên SiC yên ku li ser substratên waferên SiC yên bi kalîte bilind hatine çêkirin, windahiyên guheztinê yên pir kêm peyda dikin. Bi karanîna teknolojiya waferên SiC, ev modulên hêzê di voltaja û germahiyên bilindtir de dixebitin, û veguherînerên kişandinê yên bibandortir çêdikin. Entegrasyona qalibên waferên SiC di qonaxên hêzê de hewcedariyên sarkirinê û şopa lingê kêm dike, û potansiyela tevahî ya nûjeniya waferên SiC nîşan dide.

  • Amûrên RF û 5G yên Frekansa Bilind li ser Wafera SiC
    Amplifikator û guhêrbarên RF yên ku li ser platformên wafer SiC yên nîv-îzolekirî hatine çêkirin, guhêzbariya germî û voltaja şikestinê ya bilind nîşan didin. Substrata wafer SiC windahiyên dielektrîk di frekansên GHz de kêm dike, di heman demê de hêza materyalê wafer SiC di bin şert û mercên hêz û germahiya bilind de xebata stabîl dihêle - ev yek wafer SiC dike substrata bijartî ji bo stasyonên bingehîn ên 5G û pergalên radarê yên nifşê din.

  • Substratên Optoelektronîk û LED ji Wafera SiC
    LED-ên şîn û UV yên ku li ser substratên waferê SiC têne çandin, ji hevahengiya torê ya hêja û belavkirina germê sûd werdigirin. Bikaranîna waferê SiC-yê ya rûyê C-yê ya polîşkirî qatên epitaksiyal ên yekreng misoger dike, di heman demê de hişkbûna xwerû ya waferê SiC tenikkirina nazik a waferê û pakkirina cîhazê ya pêbawer gengaz dike. Ev yek waferê SiC dike platforma sereke ji bo sepanên LED-ê yên bi hêza bilind û temenê dirêj.

Pirs û Bersîvên Wafera SiC

1. P: Waflên SiC çawa tên çêkirin?


YEK:

Waflên SiC yên çêkirîGavên Berfireh

  1. Waflên SiCAmadekirina Madeyên Xav

    • Toza SiC ya pileya ≥5N (nepakî ≤1 ppm) bikar bînin.
    • Ji bo rakirina pêkhateyên karbon an nîtrojenê yên mayî, parzûn bikin û pêş-bipijin.
  1. SiCAmadekirina Krîstala Tov

    • Perçeyek ji krîstala yekane ya 4H-SiC bigirin, li gorî 〈0001〉 heta ~10 × 10 mm² bibirrin.

    • Cilûbergkirina rastîn li gorî Ra ≤0.1 nm û nîşankirina arasteya krîstalê.

  2. SiCMezinbûna PVT (Veguhestina Buxara Fizîkî)

    • Xamirpêça grafîtê bar bikin: binî bi toza SiC, serî bi krîstala tov.

    • Heta 10⁻³–10⁻⁵ Torr vala bikin an jî bi germahiya 1 atm bi helyûma paqijiya bilind dagirin.

    • Herêma çavkaniya germ bikin heta 2100–2300 ℃, herêma tov 100–150 ℃ sartir bihêlin.

    • Ji bo hevsengkirina kalîte û hilberînê, rêjeya mezinbûnê li 1-5 mm/saetê kontrol bikin.

  3. SiCTelkirina Lingotan

    • Şiklê SiC yê ku hatiye çandin di 1600–1800 ℃ de bo 4–8 saetan bihelînin.

    • Armanc: sivikkirina stresên germî û kêmkirina dendika dislokasyonê.

  4. SiCQutkirina Waferê

    • Bi karanîna kêrek têlî ya elmasê, îngotê bikin waflên bi stûriya 0,5-1 mm.

    • Ji bo dûrketina ji mîkro-çirandinan, lerzîn û hêza alîgir kêm bikin.

  5. SiCWaferHûrkirin û Polişkirin

    • Hêrandina qalindji bo rakirina zirara birînê (xurtî ~10–30 µm).

    • Hûrkirina ziravji bo bidestxistina rûtiyek ≤5 µm.

    • Cilkirina Kîmyewî-Mekanîkî (CMP)ji bo gihîştina qedandina mîna neynikê (Ra ≤0.2 nm).

  6. SiCWaferPaqijkirin û Vekolîn

    • Paqijkirina bi ultrasondi çareseriya Pîranha de (H2SO4:H2O2), avê DI, paşê IPA.

    • Spektroskopiya XRD/Ramanji bo piştrastkirina polîtîpê (4H, 6H, 3C).

    • Înterferometrîji bo pîvandina rûtbûnê (<5 µm) û xwarbûnê (<20 µm).

    • Sonda çar-xalîji bo ceribandina berxwedanê (mînak HPSI ≥10⁹ Ω·cm).

    • Teftîşa kêmasiyandi bin mîkroskopa ronahiya polarîzekirî û ceribandêra xêzkirinê de.

  7. SiCWaferDabeşkirin û Rêzkirin

    • Waferan li gorî polîtype û celebê elektrîkê rêz bikin:

      • 4H-SiC N-type (4H-N): rêjeya hilgir 10¹⁶–10¹⁸ cm⁻³

      • 4H-SiC Nîv-Îzoleker a Paqijiya Bilind (4H-HPSI): berxwedana ≥10⁹ Ω·cm

      • 6H-SiC N-type (6H-N)

      • Yên din: 3C-SiC, tîpa-P, hwd.

  8. SiCWaferPakkirin û Şandin

    • Têxin nav qutiyên waferê yên paqij û bê toz.

    • Li her qutiyê bi çap, stûrî, polîtype, pileya berxwedanê, û jimara partiyê nîşan bikin.

      Waflên SiC

2. P: Awantajên sereke yên waferên SiC li ser waferên silîkonê çi ne?


A: Li gorî waferên silîkonî, waferên SiC rê didin:

  • Operasyona voltaja bilindtir(>1,200 V) bi berxwedana vekirinê ya kêmtir.

  • Aramiya germahiya bilindtir(>300 °C) û rêveberiya germahiyê ya baştirkirî.

  • Lezên guheztina bileztirbi windahiyên guheztinê yên kêmtir, sarbûna asta pergalê û mezinahiya veguherînerên hêzê kêm dike.

4. P: Kîjan kêmasiyên hevpar bandorê li ser berhem û performansa wafera SiC dikin?


A: Kêmasiyên sereke yên di waferên SiC de mîkroborî, dislokasyonên asta bingehîn (BPD) û xêzikên rûyê ne. Mîkroborî dikarin bibin sedema têkçûna karesatbar a cîhazê; BPD bi demê re berxwedana li ser zêde dikin; û xêzikên rûyê dibin sedema şikestina waferê an mezinbûna epitaksiyal a nebaş. Ji ber vê yekê, vekolîna hişk û kêmkirina kêmasiyan ji bo zêdekirina hilberîna waferê SiC girîng in.


Dema şandinê: 30 Hezîran-2025