Wafers de carboneto de silício: um guia completo sobre propriedades, fabricação e aplicações

Resumo do wafer de SiC

Os wafers de carboneto de silício (SiC) tornaram-se o substrato preferido para eletrônicos de alta potência, alta frequência e alta temperatura nos setores automotivo, de energia renovável e aeroespacial. Nosso portfólio abrange os principais politipos e esquemas de dopagem — 4H (4H-N) dopado com nitrogênio, semi-isolante de alta pureza (HPSI), 3C (3C-N) dopado com nitrogênio e 4H/6H tipo p (4H/6H-P) — oferecidos em três qualidades: PRIME (substratos totalmente polidos para dispositivos), DUMMY (lapidados ou não polidos para testes de processo) e RESEARCH (camadas epi personalizadas e perfis de dopagem para P&D). Os diâmetros dos wafers abrangem 2", 4", 6", 8" e 12" para atender tanto ferramentas tradicionais quanto fábricas avançadas. Também fornecemos boules monocristalinos e cristais de semente orientados com precisão para dar suporte ao crescimento interno de cristais.

Nossos wafers de 4H-N apresentam densidades de portadores de 1×10¹⁶ a 1×10¹⁹ cm⁻³ e resistividades de 0,01–10 Ω·cm, proporcionando excelente mobilidade eletrônica e campos de ruptura acima de 2 MV/cm — ideais para diodos Schottky, MOSFETs e JFETs. Os substratos HPSI excedem a resistividade de 1×10¹² Ω·cm com densidades de microtubos abaixo de 0,1 cm⁻², garantindo vazamento mínimo para dispositivos de RF e micro-ondas. O 3C-N cúbico, disponível nos formatos de 2" e 4", permite heteroepitaxia em silício e suporta novas aplicações fotônicas e MEMS. Wafers 4H/6H-P do tipo P, dopados com alumínio para 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³, facilitam arquiteturas de dispositivos complementares.

Os wafers PRIME passam por polimento químico-mecânico para obter rugosidade superficial RMS <0,2 nm, variação total da espessura inferior a 3 µm e curvatura <10 µm. Os substratos DUMMY aceleram os testes de montagem e empacotamento, enquanto os wafers RESEARCH apresentam espessuras de epicamada de 2 a 30 µm e dopagem personalizada. Todos os produtos são certificados por difração de raios X (curva de oscilação <30 segundos de arco) e espectroscopia Raman, com testes elétricos — medições de Hall, perfilamento C-V e varredura de microtubos — garantindo a conformidade com JEDEC e SEMI.

Bolhos de até 150 mm de diâmetro são cultivados por PVT e CVD com densidades de deslocamento abaixo de 1×10³ cm⁻² e baixas contagens de microtubos. Os cristais-semente são cortados a 0,1° do eixo c para garantir crescimento reprodutível e altos rendimentos de fatiamento.

Ao combinar vários politipos, variantes de dopagem, graus de qualidade, tamanhos de wafer e produção interna de boule e cristal semente, nossa plataforma de substrato de SiC simplifica as cadeias de suprimentos e acelera o desenvolvimento de dispositivos para veículos elétricos, redes inteligentes e aplicações em ambientes adversos.

Resumo do wafer de SiC

Os wafers de carboneto de silício (SiC) tornaram-se o substrato preferido para eletrônicos de alta potência, alta frequência e alta temperatura nos setores automotivo, de energia renovável e aeroespacial. Nosso portfólio abrange os principais politipos e esquemas de dopagem — 4H (4H-N) dopado com nitrogênio, semi-isolante de alta pureza (HPSI), 3C (3C-N) dopado com nitrogênio e 4H/6H tipo p (4H/6H-P) — oferecidos em três qualidades: PRIME (substratos totalmente polidos para dispositivos), DUMMY (lapidados ou não polidos para testes de processo) e RESEARCH (camadas epi personalizadas e perfis de dopagem para P&D). Os diâmetros dos wafers abrangem 2", 4", 6", 8" e 12" para atender tanto ferramentas tradicionais quanto fábricas avançadas. Também fornecemos boules monocristalinos e cristais de semente orientados com precisão para dar suporte ao crescimento interno de cristais.

Nossos wafers de 4H-N apresentam densidades de portadores de 1×10¹⁶ a 1×10¹⁹ cm⁻³ e resistividades de 0,01–10 Ω·cm, proporcionando excelente mobilidade eletrônica e campos de ruptura acima de 2 MV/cm — ideais para diodos Schottky, MOSFETs e JFETs. Os substratos HPSI excedem a resistividade de 1×10¹² Ω·cm com densidades de microtubos abaixo de 0,1 cm⁻², garantindo vazamento mínimo para dispositivos de RF e micro-ondas. O 3C-N cúbico, disponível nos formatos de 2" e 4", permite heteroepitaxia em silício e suporta novas aplicações fotônicas e MEMS. Wafers 4H/6H-P do tipo P, dopados com alumínio para 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³, facilitam arquiteturas de dispositivos complementares.

Os wafers PRIME passam por polimento químico-mecânico para obter rugosidade superficial RMS <0,2 nm, variação total da espessura inferior a 3 µm e curvatura <10 µm. Os substratos DUMMY aceleram os testes de montagem e empacotamento, enquanto os wafers RESEARCH apresentam espessuras de epicamada de 2 a 30 µm e dopagem personalizada. Todos os produtos são certificados por difração de raios X (curva de oscilação <30 segundos de arco) e espectroscopia Raman, com testes elétricos — medições de Hall, perfilamento C-V e varredura de microtubos — garantindo a conformidade com JEDEC e SEMI.

Bolhos de até 150 mm de diâmetro são cultivados por PVT e CVD com densidades de deslocamento abaixo de 1×10³ cm⁻² e baixas contagens de microtubos. Os cristais-semente são cortados a 0,1° do eixo c para garantir crescimento reprodutível e altos rendimentos de fatiamento.

Ao combinar vários politipos, variantes de dopagem, graus de qualidade, tamanhos de wafer e produção interna de boule e cristal semente, nossa plataforma de substrato de SiC simplifica as cadeias de suprimentos e acelera o desenvolvimento de dispositivos para veículos elétricos, redes inteligentes e aplicações em ambientes adversos.

Imagem da pastilha de SiC

Wafer de SiC 00101
SiC Semi-Isolante04
Wafer de SiC
Lingote de SiC 14

Folha de dados do wafer de SiC tipo 4H-N de 6 polegadas

 

Folha de dados de wafers de SiC de 6 polegadas
Parâmetro Subparâmetro Grau Z Grau P Grau D
Diâmetro 149,5–150,0 mm 149,5–150,0 mm 149,5–150,0 mm
Grossura 4H‑N 350 µm ± 15 µm 350 µm ± 25 µm 350 µm ± 25 µm
Grossura 4H-SI 500 µm ± 15 µm 500 µm ± 25 µm 500 µm ± 25 µm
Orientação de wafer Fora do eixo: 4,0° em direção a <11-20> ±0,5° (4H-N); No eixo: <0001> ±0,5° (4H-SI) Fora do eixo: 4,0° em direção a <11-20> ±0,5° (4H-N); No eixo: <0001> ±0,5° (4H-SI) Fora do eixo: 4,0° em direção a <11-20> ±0,5° (4H-N); No eixo: <0001> ±0,5° (4H-SI)
Densidade do microtubo 4H‑N ≤ 0,2 cm² ≤ 2 cm² ≤ 15 cm²
Densidade do microtubo 4H-SI ≤ 1 cm² ≤ 5 cm² ≤ 15 cm²
Resistividade 4H‑N 0,015–0,024 Ω·cm 0,015–0,028 Ω·cm 0,015–0,028 Ω·cm
Resistividade 4H-SI ≥ 1×10¹⁰ Ω·cm ≥ 1×10⁵ Ω·cm
Orientação plana primária [10-10] ± 5,0° [10-10] ± 5,0° [10-10] ± 5,0°
Comprimento plano primário 4H‑N 47,5 mm ± 2,0 mm
Comprimento plano primário 4H-SI Entalhe
Exclusão de Borda 3 milímetros
Warp/LTV/TTV/Arco ≤2,5 µm / ≤6 µm / ≤25 µm / ≤35 µm ≤5 µm / ≤15 µm / ≤40 µm / ≤60 µm
Rugosidade polonês Ra ≤ 1 nm
Rugosidade CMP Ra ≤ 0,2 nm Ra ≤ 0,5 nm
Fissuras nas bordas Nenhum Comprimento cumulativo ≤ 20 mm, único ≤ 2 mm
Placas Hexagonais Área acumulada ≤ 0,05% Área acumulada ≤ 0,1% Área acumulada ≤ 1%
Áreas de Polítipo Nenhum Área acumulada ≤ 3% Área acumulada ≤ 3%
Inclusões de Carbono Área acumulada ≤ 0,05% Área acumulada ≤ 3%
Arranhões superficiais Nenhum Comprimento cumulativo ≤ 1 × diâmetro do wafer
Chips de Borda Nenhum permitido ≥ 0,2 mm de largura e profundidade Até 7 chips, ≤ 1 mm cada
TSD (Luxação de Parafuso Rosqueado) ≤ 500 cm² N / D
BPD (Deslocamento do Plano Base) ≤ 1000 cm² N / D
Contaminação de superfície Nenhum
Embalagem Cassete multi-wafer ou recipiente de wafer único Cassete multi-wafer ou recipiente de wafer único Cassete multi-wafer ou recipiente de wafer único

Folha de dados do wafer de SiC tipo 4H-N de 4 polegadas

 

Folha de dados do wafer de SiC de 4 polegadas
Parâmetro Produção MPD Zero Grau de produção padrão (grau P) Grau fictício (grau D)
Diâmetro 99,5 mm–100,0 mm
Espessura (4H-N) 350 µm±15 µm 350 µm±25 µm
Espessura (4H-Si) 500 µm±15 µm 500 µm±25 µm
Orientação de wafer Fora do eixo: 4,0° em direção a <1120> ±0,5° para 4H-N; No eixo: <0001> ±0,5° para 4H-Si
Densidade do microtubo (4H-N) ≤0,2 cm² ≤2 cm² ≤15 cm²
Densidade de microtubos (4H-Si) ≤1 cm² ≤5 cm² ≤15 cm²
Resistividade (4H-N) 0,015–0,024 Ω·cm 0,015–0,028 Ω·cm
Resistividade (4H-Si) ≥1E10 Ω·cm ≥1E5 Ω·cm
Orientação plana primária [10-10] ±5,0°
Comprimento plano primário 32,5 mm ±2,0 mm
Comprimento plano secundário 18,0 mm ±2,0 mm
Orientação plana secundária Face de silício para cima: 90° CW do plano principal ±5,0°
Exclusão de Borda 3 milímetros
LTV/TTV/Distorção de arco ≤2,5 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm
Rugosidade Ra polonês ≤1 nm; Ra CMP ≤0,2 nm Ra ≤0,5 nm
Fissuras nas bordas causadas por luz de alta intensidade Nenhum Nenhum Comprimento cumulativo ≤10 mm; comprimento único ≤2 mm
Placas Hexagonais por Luz de Alta Intensidade Área cumulativa ≤0,05% Área cumulativa ≤0,05% Área cumulativa ≤0,1%
Áreas de politipia por luz de alta intensidade Nenhum Área acumulada ≤3%
Inclusões de Carbono Visual Área cumulativa ≤0,05% Área acumulada ≤3%
Arranhões na superfície do silicone causados ​​por luz de alta intensidade Nenhum Comprimento cumulativo ≤1 diâmetro da pastilha
Lascas de borda por luz de alta intensidade Nenhum permitido ≥0,2 mm de largura e profundidade 5 permitidos, ≤1 mm cada
Contaminação da superfície de silício por luz de alta intensidade Nenhum
Deslocamento do parafuso de rosca ≤500 cm² N / D
Embalagem Cassete multi-wafer ou recipiente de wafer único Cassete multi-wafer ou recipiente de wafer único Cassete multi-wafer ou recipiente de wafer único

Folha de dados do wafer SiC tipo HPSI de 4 polegadas

 

Folha de dados do wafer SiC tipo HPSI de 4 polegadas
Parâmetro Grau de produção MPD zero (grau Z) Grau de produção padrão (grau P) Grau fictício (grau D)
Diâmetro 99,5–100,0 mm
Espessura (4H-Si) 500 µm ±20 µm 500 µm ±25 µm
Orientação de wafer Fora do eixo: 4,0° em direção a <11-20> ±0,5° para 4H-N; No eixo: <0001> ±0,5° para 4H-Si
Densidade de microtubos (4H-Si) ≤1 cm² ≤5 cm² ≤15 cm²
Resistividade (4H-Si) ≥1E9 Ω·cm ≥1E5 Ω·cm
Orientação plana primária (10-10) ±5,0°
Comprimento plano primário 32,5 mm ±2,0 mm
Comprimento plano secundário 18,0 mm ±2,0 mm
Orientação plana secundária Face de silício para cima: 90° CW do plano principal ±5,0°
Exclusão de Borda 3 milímetros
LTV/TTV/Distorção de arco ≤3 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm
Rugosidade (face C) polonês Ra ≤1 nm
Rugosidade (face Si) CMP Ra ≤0,2 nm Ra ≤0,5 nm
Fissuras nas bordas causadas por luz de alta intensidade Nenhum Comprimento cumulativo ≤10 mm; comprimento único ≤2 mm
Placas Hexagonais por Luz de Alta Intensidade Área cumulativa ≤0,05% Área cumulativa ≤0,05% Área cumulativa ≤0,1%
Áreas de politipia por luz de alta intensidade Nenhum Área acumulada ≤3%
Inclusões de Carbono Visual Área cumulativa ≤0,05% Área acumulada ≤3%
Arranhões na superfície do silicone causados ​​por luz de alta intensidade Nenhum Comprimento cumulativo ≤1 diâmetro da pastilha
Lascas de borda por luz de alta intensidade Nenhum permitido ≥0,2 mm de largura e profundidade 5 permitidos, ≤1 mm cada
Contaminação da superfície de silício por luz de alta intensidade Nenhum Nenhum
Deslocamento de parafuso de rosca ≤500 cm² N / D
Embalagem Cassete multi-wafer ou recipiente de wafer único


Horário de publicação: 30/06/2025