Oblies de carbur de silici: una guia completa de propietats, fabricació i aplicacions

Resum de l'oblea de SiC

Les oblies de carbur de silici (SiC) s'han convertit en el substrat preferit per a l'electrònica d'alta potència, alta freqüència i alta temperatura en els sectors de l'automoció, les energies renovables i l'aeroespacial. La nostra cartera cobreix politips clau i esquemes de dopatge: 4H dopat amb nitrogen (4H-N), semiaïllant d'alta puresa (HPSI), 3C dopat amb nitrogen (3C-N) i 4H/6H de tipus p (4H/6H-P), que s'ofereixen en tres graus de qualitat: PRIME (substrats totalment polits, de grau de dispositiu), DUMMY (solapats o sense polir per a proves de procés) i RESEARCH (capes epidèmiques personalitzades i perfils de dopatge per a R+D). Els diàmetres de les oblies abasten 2″, 4″, 6″, 8″ i 12″ per adaptar-se tant a eines tradicionals com a fàbriques avançades. També subministrem boles monocristal·lines i cristalls de sembra orientats amb precisió per donar suport al creixement de cristalls intern.

Les nostres oblies 4H-N presenten densitats de portador d'1×10¹⁶ a 1×10¹⁹ cm⁻³ i resistivitats de 0,01–10 Ω·cm, oferint una excel·lent mobilitat d'electrons i camps de ruptura superiors a 2 MV/cm, ideal per a díodes Schottky, MOSFET i JFET. Els substrats HPSI superen la resistivitat d'1×10¹² Ω·cm amb densitats de microtubs inferiors a 0,1 cm⁻², garantint una fuita mínima per a dispositius de RF i microones. El Cubic 3C-N, disponible en formats de 2″ i 4″, permet l'heteroepitaxia sobre silici i admet noves aplicacions fotòniques i MEMS. Les oblies 4H/6H-P de tipus P, dopades amb alumini a 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³, faciliten arquitectures de dispositius complementàries.

Les oblies PRIME se sotmeten a un poliment químic-mecànic fins a una rugositat superficial de <0,2 nm RMS, una variació de gruix total inferior a 3 µm i una curvatura <10 µm. Els substrats DUMMY acceleren les proves de muntatge i empaquetament, mentre que les oblies RESEARCH presenten gruixos d'epi-capa de 2 a 30 µm i un dopatge a mida. Tots els productes estan certificats per difracció de raigs X (corba d'oscil·lació <30 arcsec) i espectroscòpia Raman, amb proves elèctriques (mesures Hall, perfils C-V i escaneig de microtubs) que garanteixen el compliment de JEDEC i SEMI.

Es cultiven boletes de fins a 150 mm de diàmetre mitjançant PVT i CVD amb densitats de dislocacions inferiors a 1×10³ cm⁻² i un baix nombre de microtubs. Els cristalls de sembra es tallen a 0,1° de l'eix c per garantir un creixement reproduïble i un alt rendiment de tall.

Combinant múltiples politipus, variants de dopatge, graus de qualitat, mides de les oblies i producció interna de cristalls de llavor i boles, la nostra plataforma de substrats de SiC simplifica les cadenes de subministrament i accelera el desenvolupament de dispositius per a vehicles elèctrics, xarxes intel·ligents i aplicacions en entorns durs.

Resum de l'oblea de SiC

Les oblies de carbur de silici (SiC) s'han convertit en el substrat preferit per a l'electrònica d'alta potència, alta freqüència i alta temperatura en els sectors de l'automoció, les energies renovables i l'aeroespacial. La nostra cartera cobreix politips clau i esquemes de dopatge: 4H dopat amb nitrogen (4H-N), semiaïllant d'alta puresa (HPSI), 3C dopat amb nitrogen (3C-N) i 4H/6H de tipus p (4H/6H-P), que s'ofereixen en tres graus de qualitat: PRIME (substrats totalment polits, de grau de dispositiu), DUMMY (solapats o sense polir per a proves de procés) i RESEARCH (capes epidèmiques personalitzades i perfils de dopatge per a R+D). Els diàmetres de les oblies abasten 2″, 4″, 6″, 8″ i 12″ per adaptar-se tant a eines tradicionals com a fàbriques avançades. També subministrem boles monocristal·lines i cristalls de sembra orientats amb precisió per donar suport al creixement de cristalls intern.

Les nostres oblies 4H-N presenten densitats de portador d'1×10¹⁶ a 1×10¹⁹ cm⁻³ i resistivitats de 0,01–10 Ω·cm, oferint una excel·lent mobilitat d'electrons i camps de ruptura superiors a 2 MV/cm, ideal per a díodes Schottky, MOSFET i JFET. Els substrats HPSI superen la resistivitat d'1×10¹² Ω·cm amb densitats de microtubs inferiors a 0,1 cm⁻², garantint una fuita mínima per a dispositius de RF i microones. El Cubic 3C-N, disponible en formats de 2″ i 4″, permet l'heteroepitaxia sobre silici i admet noves aplicacions fotòniques i MEMS. Les oblies 4H/6H-P de tipus P, dopades amb alumini a 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³, faciliten arquitectures de dispositius complementàries.

Les oblies PRIME se sotmeten a un poliment químic-mecànic fins a una rugositat superficial de <0,2 nm RMS, una variació de gruix total inferior a 3 µm i una curvatura <10 µm. Els substrats DUMMY acceleren les proves de muntatge i empaquetament, mentre que les oblies RESEARCH presenten gruixos d'epi-capa de 2 a 30 µm i un dopatge a mida. Tots els productes estan certificats per difracció de raigs X (corba d'oscil·lació <30 arcsec) i espectroscòpia Raman, amb proves elèctriques (mesures Hall, perfils C-V i escaneig de microtubs) que garanteixen el compliment de JEDEC i SEMI.

Es cultiven boletes de fins a 150 mm de diàmetre mitjançant PVT i CVD amb densitats de dislocacions inferiors a 1×10³ cm⁻² i un baix nombre de microtubs. Els cristalls de sembra es tallen a 0,1° de l'eix c per garantir un creixement reproduïble i un alt rendiment de tall.

Combinant múltiples politipus, variants de dopatge, graus de qualitat, mides de les oblies i producció interna de cristalls de llavor i boles, la nostra plataforma de substrats de SiC simplifica les cadenes de subministrament i accelera el desenvolupament de dispositius per a vehicles elèctrics, xarxes intel·ligents i aplicacions en entorns durs.

Imatge de l'oblea de SiC

Oblia de SiC 00101
SiC semiaïllant04
Oblia de SiC
Lingot de SiC14

Fitxa tècnica de l'oblea de SiC tipus 4H-N de 6 polzades

 

Fitxa tècnica de les oblies de SiC de 6 polzades
Paràmetre Subparàmetre Grau Z Grau P Grau D
Diàmetre 149,5–150,0 mm 149,5–150,0 mm 149,5–150,0 mm
Gruix 4H-N 350 µm ± 15 µm 350 µm ± 25 µm 350 µm ± 25 µm
Gruix 4H-SI 500 µm ± 15 µm 500 µm ± 25 µm 500 µm ± 25 µm
Orientació de l'oblia Fora de l'eix: 4,0° cap a <11-20> ±0,5° (4H-N); En l'eix: <0001> ±0,5° (4H-SI) Fora de l'eix: 4,0° cap a <11-20> ±0,5° (4H-N); En l'eix: <0001> ±0,5° (4H-SI) Fora de l'eix: 4,0° cap a <11-20> ±0,5° (4H-N); En l'eix: <0001> ±0,5° (4H-SI)
Densitat de micropipes 4H-N ≤ 0,2 cm⁻² ≤ 2 cm⁻² ≤ 15 cm⁻²
Densitat de micropipes 4H-SI ≤ 1 cm⁻² ≤ 5 cm⁻² ≤ 15 cm⁻²
Resistivitat 4H-N 0,015–0,024 Ω·cm 0,015–0,028 Ω·cm 0,015–0,028 Ω·cm
Resistivitat 4H-SI ≥ 1×10¹⁰ Ω·cm ≥ 1×10⁵ Ω·cm
Orientació plana primària [10-10] ± 5,0° [10-10] ± 5,0° [10-10] ± 5,0°
Longitud plana primària 4H-N 47,5 mm ± 2,0 mm
Longitud plana primària 4H-SI Osca
Exclusió de vores 3 mm
Deformació/LTV/TTV/Arc ≤2,5 µm/≤6 µm/≤25 µm/≤35 µm ≤5 µm / ≤15 µm / ≤40 µm / ≤60 µm
Rugositat Polonès Ra ≤ 1 nm
Rugositat CMP Ra ≤ 0,2 nm Ra ≤ 0,5 nm
Esquerdes de vora Cap Longitud acumulada ≤ 20 mm, individual ≤ 2 mm
Plaques hexagonals Àrea acumulada ≤ 0,05% Àrea acumulada ≤ 0,1% Àrea acumulada ≤ 1%
Àrees de politipus Cap Àrea acumulada ≤ 3% Àrea acumulada ≤ 3%
Inclusions de carboni Àrea acumulada ≤ 0,05% Àrea acumulada ≤ 3%
Ratllades superficials Cap Longitud acumulada ≤ 1 × diàmetre de l'oblia
Xips de vora No es permet cap amplada i profunditat ≥ 0,2 mm Fins a 7 estelles, ≤ 1 mm cadascuna
TSD (Dislocació del cargol de rosca) ≤ 500 cm⁻² N/A
BPD (Dislocació del Pla Base) ≤ 1000 cm⁻² N/A
Contaminació superficial Cap
Embalatge Casset multi-oblia o contenidor d'una sola oblia Casset multi-oblia o contenidor d'una sola oblia Casset multi-oblia o contenidor d'una sola oblia

Fitxa tècnica de l'oblea de SiC tipus 4H-N de 4 polzades

 

Fitxa tècnica d'una oblia de SiC de 4 polzades
Paràmetre Producció zero de MPD Grau de producció estàndard (grau P) Grau de simulació (grau D)
Diàmetre 99,5 mm–100,0 mm
Gruix (4H-N) 350 µm ± 15 µm 350 µm ± 25 µm
Gruix (4H-Si) 500 µm ± 15 µm 500 µm ± 25 µm
Orientació de l'oblia Fora de l'eix: 4,0° cap a <1120> ±0,5° per a 4H-N; En l'eix: <0001> ±0,5° per a 4H-Si
Densitat de microtubs (4H-N) ≤0,2 cm⁻² ≤2 cm⁻² ≤15 cm⁻²
Densitat de microtubs (4H-Si) ≤1 cm⁻² ≤5 cm⁻² ≤15 cm⁻²
Resistivitat (4H-N) 0,015–0,024 Ω·cm 0,015–0,028 Ω·cm
Resistivitat (4H-Si) ≥1E10 Ω·cm ≥1E5 Ω·cm
Orientació plana primària [10-10] ±5,0°
Longitud plana primària 32,5 mm ±2,0 mm
Longitud plana secundària 18,0 mm ±2,0 mm
Orientació plana secundària Cara de silici cap amunt: 90° en sentit horari des del pla principal ±5,0°
Exclusió de vores 3 mm
LTV/TTV/Deformació d'arc ≤2,5 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm
Rugositat Ra del poliment ≤1 nm; Ra del CMP ≤0,2 nm Ra ≤0,5 nm
Esquerdes a les vores per llum d'alta intensitat Cap Cap Longitud acumulada ≤10 mm; longitud individual ≤2 mm
Plaques hexagonals per llum d'alta intensitat Àrea acumulada ≤0,05% Àrea acumulada ≤0,05% Àrea acumulada ≤0,1%
Àrees politípiques per llum d'alta intensitat Cap Àrea acumulada ≤3%
Inclusions visuals de carboni Àrea acumulada ≤0,05% Àrea acumulada ≤3%
Ratllades de la superfície de silici per llum d'alta intensitat Cap Longitud acumulada ≤1 diàmetre de l'oblia
Xips de vora per llum d'alta intensitat No es permet cap amplada i profunditat ≥0,2 mm 5 permesos, ≤1 mm cadascun
Contaminació de la superfície de silici per llum d'alta intensitat Cap
Luxació del cargol de rosca ≤500 cm⁻² N/A
Embalatge Casset multi-oblia o contenidor d'una sola oblia Casset multi-oblia o contenidor d'una sola oblia Casset multi-oblia o contenidor d'una sola oblia

Fitxa tècnica de l'oblea SiC tipus HPSI de 4 polzades

 

Fitxa tècnica de l'oblea SiC tipus HPSI de 4 polzades
Paràmetre Grau de producció MPD zero (grau Z) Grau de producció estàndard (grau P) Grau de simulació (grau D)
Diàmetre 99,5–100,0 mm
Gruix (4H-Si) 500 µm ±20 µm 500 µm ±25 µm
Orientació de l'oblia Fora de l'eix: 4,0° cap a <11-20> ±0,5° per a 4H-N; En l'eix: <0001> ±0,5° per a 4H-Si
Densitat de microtubs (4H-Si) ≤1 cm⁻² ≤5 cm⁻² ≤15 cm⁻²
Resistivitat (4H-Si) ≥1E9 Ω·cm ≥1E5 Ω·cm
Orientació plana primària (10-10) ±5,0°
Longitud plana primària 32,5 mm ±2,0 mm
Longitud plana secundària 18,0 mm ±2,0 mm
Orientació plana secundària Cara de silici cap amunt: 90° en sentit horari des del pla principal ±5,0°
Exclusió de vores 3 mm
LTV/TTV/Deformació d'arc ≤3 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm
Rugositat (cara C) Polonès Ra ≤1 nm
Rugositat (cara de Si) CMP Ra ≤0,2 nm Ra ≤0,5 nm
Esquerdes a les vores per llum d'alta intensitat Cap Longitud acumulada ≤10 mm; longitud individual ≤2 mm
Plaques hexagonals per llum d'alta intensitat Àrea acumulada ≤0,05% Àrea acumulada ≤0,05% Àrea acumulada ≤0,1%
Àrees politípiques per llum d'alta intensitat Cap Àrea acumulada ≤3%
Inclusions visuals de carboni Àrea acumulada ≤0,05% Àrea acumulada ≤3%
Ratllades de la superfície de silici per llum d'alta intensitat Cap Longitud acumulada ≤1 diàmetre de l'oblia
Xips de vora per llum d'alta intensitat No es permet cap amplada i profunditat ≥0,2 mm 5 permesos, ≤1 mm cadascun
Contaminació de la superfície de silici per llum d'alta intensitat Cap Cap
Luxació del cargol de rosca ≤500 cm⁻² N/A
Embalatge Casset multi-oblia o contenidor d'una sola oblia


Data de publicació: 30 de juny de 2025