English

คู่มือฉบับสมบูรณ์เกี่ยวกับแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนคาร์ไบด์/แผ่นเวเฟอร์ SiC

บทคัดย่อของเวเฟอร์ SiC

 แผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC)แผ่นเวเฟอร์ได้กลายเป็นวัสดุพื้นฐานที่ได้รับความนิยมสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังสูง ความถี่สูง และอุณหภูมิสูง ในอุตสาหกรรมยานยนต์ พลังงานหมุนเวียน และอวกาศ ผลิตภัณฑ์ของเราครอบคลุมโพลีไทป์และรูปแบบการเจือสารที่สำคัญ ได้แก่ 4H ที่เจือไนโตรเจน (4H-N) กึ่งฉนวนความบริสุทธิ์สูง (HPSI) 3C ที่เจือไนโตรเจน (3C-N) และ 4H/6H ชนิด p (4H/6H-P) โดยมีให้เลือกสามเกรดคุณภาพ ได้แก่ PRIME (แผ่นเวเฟอร์ขัดเงาอย่างสมบูรณ์ คุณภาพระดับอุปกรณ์) DUMMY (ขัดเงาหรือไม่ขัดเงาสำหรับการทดลองกระบวนการ) และ RESEARCH (ชั้นเอพิไทป์และโปรไฟล์การเจือสารแบบกำหนดเองสำหรับการวิจัยและพัฒนา) ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของเวเฟอร์มีตั้งแต่ 2″, 4″, 6″, 8″ และ 12″ เพื่อให้เหมาะกับทั้งเครื่องมือแบบดั้งเดิมและโรงงานผลิตที่ทันสมัย ​​นอกจากนี้เรายังจัดหาผลึกโมโนคริสตัลไลน์และผลึกเมล็ดพันธุ์ที่จัดเรียงอย่างแม่นยำเพื่อสนับสนุนการเติบโตของผลึกภายในองค์กร

แผ่นเวเฟอร์ 4H-N ของเรามีค่าความหนาแน่นของพาหะตั้งแต่ 1×10¹⁶ ถึง 1×10¹⁹ cm⁻³ และค่าความต้านทาน 0.01–10 Ω·cm ซึ่งให้ความคล่องตัวของอิเล็กตรอนที่ยอดเยี่ยมและสนามไฟฟ้าที่ทำให้เกิดการแตกตัวสูงกว่า 2 MV/cm เหมาะอย่างยิ่งสำหรับไดโอด Schottky, MOSFET และ JFET แผ่นรองพื้น HPSI มีค่าความต้านทานเกิน 1×10¹² Ω·cm โดยมีความหนาแน่นของไมโครไพพ์ต่ำกว่า 0.1 cm⁻² ทำให้มั่นใจได้ว่ามีการรั่วไหลน้อยที่สุดสำหรับอุปกรณ์ RF และไมโครเวฟ แผ่นเวเฟอร์ Cubic 3C-N มีให้เลือกในขนาด 2 นิ้วและ 4 นิ้ว ช่วยให้สามารถทำการปลูกผลึกแบบเฮเทอโรเอพิแท็กซีบนซิลิคอนและรองรับการใช้งานด้านโฟโตนิกส์และ MEMS ที่ทันสมัย ​​แผ่นเวเฟอร์ P-type 4H/6H-P ที่เจือด้วยอะลูมิเนียมถึง 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³ ช่วยอำนวยความสะดวกในการสร้างสถาปัตยกรรมอุปกรณ์เสริม (CDC)

แผ่นเวเฟอร์ SiC และเวเฟอร์ PRIME ผ่านกระบวนการขัดเงาทางเคมีเชิงกลจนมีความหยาบผิว RMS น้อยกว่า 0.2 นาโนเมตร ความแปรผันของความหนารวมน้อยกว่า 3 ไมโครเมตร และความโค้งงอน้อยกว่า 10 ไมโครเมตร แผ่นรองพื้น DUMMY ช่วยเร่งกระบวนการประกอบและการทดสอบบรรจุภัณฑ์ ในขณะที่เวเฟอร์ RESEARCH มีความหนาของชั้นเอพิเลเยอร์ 2–30 ไมโครเมตร และการเจือสารแบบเฉพาะเจาะจง ผลิตภัณฑ์ทั้งหมดได้รับการรับรองโดยการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ (rocking curve น้อยกว่า 30 arcsec) และสเปกโทรสโกปีรามาน พร้อมด้วยการทดสอบทางไฟฟ้า เช่น การวัดฮอลล์ การวิเคราะห์ C–V และการสแกนไมโครไพพ์ เพื่อให้มั่นใจว่าสอดคล้องกับมาตรฐาน JEDEC และ SEMI

สามารถปลูกผลึกทรงกลมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุด 150 มม. ได้โดยใช้กระบวนการ PVT และ CVD โดยมีค่าความหนาแน่นของความคลาดเคลื่อนต่ำกว่า 1×10³ cm⁻² และจำนวนไมโครไพพ์ต่ำ ผลึกต้นแบบจะถูกตัดภายใน 0.1° จากแกน c เพื่อรับประกันการเจริญเติบโตที่ทำซ้ำได้และผลผลิตการตัดที่สูง

ด้วยการผสมผสานโพลีไทป์หลายชนิด รูปแบบการเจือสารที่หลากหลาย เกรดคุณภาพ ขนาดเวเฟอร์ SiC และการผลิตผลึกทรงกลมและผลึกต้นแบบภายในองค์กร แพลตฟอร์มพื้นผิว SiC ของเราจึงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพห่วงโซ่อุปทานและเร่งการพัฒนาอุปกรณ์สำหรับยานยนต์ไฟฟ้า โครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ และการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

บทคัดย่อของเวเฟอร์ SiC

 แผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC)แผ่นเวเฟอร์ SiC ได้กลายเป็นวัสดุพื้นฐานที่ได้รับความนิยมสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังสูง ความถี่สูง และอุณหภูมิสูง ในอุตสาหกรรมยานยนต์ พลังงานหมุนเวียน และอวกาศ ผลิตภัณฑ์ของเราครอบคลุมโพลีไทป์และรูปแบบการเจือสารที่สำคัญ ได้แก่ 4H ที่เจือไนโตรเจน (4H-N) กึ่งฉนวนความบริสุทธิ์สูง (HPSI) 3C ที่เจือไนโตรเจน (3C-N) และ 4H/6H ชนิด p (4H/6H-P) โดยมีให้เลือกสามเกรดคุณภาพ:แผ่นเวเฟอร์ SiC มีให้เลือกหลายแบบ ได้แก่ PRIME (ขัดเงาอย่างสมบูรณ์ คุณภาพระดับอุปกรณ์), DUMMY (ขัดเงาหรือไม่ขัดเงา สำหรับการทดลองกระบวนการผลิต) และ RESEARCH (ชั้นเอพิไทออลและโปรไฟล์การเจือสารแบบกำหนดเองสำหรับงานวิจัยและพัฒนา) ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของเวเฟอร์ SiC มีตั้งแต่ 2″, 4″, 6″, 8″ และ 12″ เพื่อให้เหมาะกับทั้งเครื่องมือแบบดั้งเดิมและโรงงานผลิตที่ทันสมัย ​​นอกจากนี้เรายังจัดหาผลึกโมโนคริสตัลไลน์และผลึกต้นแบบที่มีการจัดเรียงอย่างแม่นยำเพื่อสนับสนุนการปลูกผลึกภายในองค์กร

แผ่นเวเฟอร์ SiC 4H-N ของเรามีค่าความหนาแน่นของพาหะตั้งแต่ 1×10¹⁶ ถึง 1×10¹⁹ cm⁻³ และค่าความต้านทาน 0.01–10 Ω·cm ซึ่งให้ความคล่องตัวของอิเล็กตรอนที่ยอดเยี่ยมและสนามไฟฟ้าที่ทำให้เกิดการแตกตัวสูงกว่า 2 MV/cm เหมาะอย่างยิ่งสำหรับไดโอด Schottky, MOSFET และ JFET แผ่นรองพื้น HPSI มีค่าความต้านทานเกิน 1×10¹² Ω·cm โดยมีความหนาแน่นของไมโครไพพ์ต่ำกว่า 0.1 cm⁻² ทำให้มั่นใจได้ว่ามีการรั่วไหลน้อยที่สุดสำหรับอุปกรณ์ RF และไมโครเวฟ Cubic 3C-N ซึ่งมีให้เลือกในขนาด 2 นิ้วและ 4 นิ้ว ช่วยให้สามารถทำการปลูกผลึกแบบเฮเทอโรเอพิแท็กซีบนซิลิคอนและรองรับการใช้งานด้านโฟโตนิกส์และ MEMS แบบใหม่ แผ่นเวเฟอร์ SiC ชนิด P-type 4H/6H-P ที่เจือด้วยอะลูมิเนียมถึง 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³ ช่วยอำนวยความสะดวกในการสร้างสถาปัตยกรรมอุปกรณ์เสริม (CDI)

แผ่นเวเฟอร์ SiC PRIME ผ่านกระบวนการขัดเงาทางเคมีเชิงกลจนได้ความหยาบผิว RMS น้อยกว่า 0.2 นาโนเมตร ความแปรผันของความหนารวมน้อยกว่า 3 ไมโครเมตร และความโค้งงอน้อยกว่า 10 ไมโครเมตร แผ่นรองพื้น DUMMY ช่วยเร่งกระบวนการประกอบและการทดสอบบรรจุภัณฑ์ ในขณะที่แผ่นเวเฟอร์ RESEARCH มีความหนาของชั้นเอพิเลเยอร์ 2–30 ไมโครเมตร และการเจือสารแบบเฉพาะเจาะจง ผลิตภัณฑ์ทั้งหมดได้รับการรับรองโดยการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ (rocking curve น้อยกว่า 30 arcsec) และสเปกโทรสโกปีรามาน พร้อมด้วยการทดสอบทางไฟฟ้า เช่น การวัดฮอลล์ การวิเคราะห์ C–V และการสแกนไมโครไพพ์ เพื่อให้มั่นใจว่าสอดคล้องกับมาตรฐาน JEDEC และ SEMI

สามารถปลูกผลึกทรงกลมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุด 150 มม. ได้โดยใช้กระบวนการ PVT และ CVD โดยมีค่าความหนาแน่นของความคลาดเคลื่อนต่ำกว่า 1×10³ cm⁻² และจำนวนไมโครไพพ์ต่ำ ผลึกต้นแบบจะถูกตัดภายใน 0.1° จากแกน c เพื่อรับประกันการเจริญเติบโตที่ทำซ้ำได้และผลผลิตการตัดที่สูง

ด้วยการผสมผสานโพลีไทป์หลายชนิด รูปแบบการเจือสารที่หลากหลาย เกรดคุณภาพ ขนาดเวเฟอร์ SiC และการผลิตผลึกทรงกลมและผลึกต้นแบบภายในองค์กร แพลตฟอร์มพื้นผิว SiC ของเราจึงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพห่วงโซ่อุปทานและเร่งการพัฒนาอุปกรณ์สำหรับยานยนต์ไฟฟ้า โครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ และการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

ภาพของแผ่นเวเฟอร์ SiC

เอกสารข้อมูลจำเพาะของเวเฟอร์ SiC ชนิด 4H-N ขนาด 6 นิ้ว

 

เอกสารข้อมูลจำเพาะของเวเฟอร์ SiC ขนาด 6 นิ้ว
พารามิเตอร์ พารามิเตอร์ย่อย เกรด Z เกรด P เกรด D
เส้นผ่านศูนย์กลาง   149.5–150.0 มม. 149.5–150.0 มม. 149.5–150.0 มม.
ความหนา 4H-N 350 µm ± 15 µm 350 µm ± 25 µm 350 µm ± 25 µm
ความหนา 4H-SI 500 µm ± 15 µm 500 µm ± 25 µm 500 µm ± 25 µm
การวางแนวเวเฟอร์   นอกแกน: 4.0° ไปทาง <11-20> ±0.5° (4H-N); บนแกน: <0001> ±0.5° (4H-SI) นอกแกน: 4.0° ไปทาง <11-20> ±0.5° (4H-N); บนแกน: <0001> ±0.5° (4H-SI) นอกแกน: 4.0° ไปทาง <11-20> ±0.5° (4H-N); บนแกน: <0001> ±0.5° (4H-SI)
ความหนาแน่นของไมโครไพพ์ 4H-N ≤ 0.2 ซม.⁻² ≤ 2 ซม.⁻² ≤ 15 ซม.⁻²
ความหนาแน่นของไมโครไพพ์ 4H-SI ≤ 1 ซม.⁻² ≤ 5 ซม.⁻² ≤ 15 ซม.⁻²
ความต้านทาน 4H-N 0.015–0.024 โอห์ม·ซม. 0.015–0.028 โอห์ม·ซม. 0.015–0.028 โอห์ม·ซม.
ความต้านทาน 4H-SI ≥ 1×10¹⁰ โอห์ม·ซม. ≥ 1×10⁵ โอห์ม·ซม.  
การวางแนวระนาบหลัก   [10-10] ± 5.0° [10-10] ± 5.0° [10-10] ± 5.0°
ความยาวแบนหลัก 4H-N 47.5 มม. ± 2.0 มม.    
ความยาวแบนหลัก 4H-SI รอยบาก    
การยกเว้นขอบ     3 มม.  
วาร์ป/แอลทีวี/ทีทีวี/โบว์   ≤2.5 µm / ≤6 µm / ≤25 µm / ≤35 µm ≤5 µm / ≤15 µm / ≤40 µm / ≤60 µm  
ความหยาบ ขัด Ra ≤ 1 นาโนเมตร    
ความหยาบ ซีเอ็มพี Ra ≤ 0.2 นาโนเมตร   Ra ≤ 0.5 นาโนเมตร
รอยแตกขอบ   ไม่มี   ความยาวรวม ≤ 20 มม. ความยาวต่อเส้น ≤ 2 มม.
แผ่นหกเหลี่ยม   พื้นที่สะสม ≤ 0.05% พื้นที่สะสม ≤ 0.1% พื้นที่สะสม ≤ 1%
พื้นที่โพลีไทป์   ไม่มี พื้นที่สะสม ≤ 3% พื้นที่สะสม ≤ 3%
คาร์บอนที่แทรกอยู่   พื้นที่สะสม ≤ 0.05%   พื้นที่สะสม ≤ 3%
รอยขีดข่วนบนพื้นผิว   ไม่มี   ความยาวสะสม ≤ 1 × เส้นผ่านศูนย์กลางของแผ่นเวเฟอร์
ชิปขอบ   ไม่อนุญาตให้มีความกว้างและความลึก ≥ 0.2 มม.   ชิปสูงสุด 7 ชิ้น แต่ละชิ้นมีขนาดไม่เกิน 1 มม.
TSD (การเคลื่อนตัวของเกลียวสกรู)   ≤ 500 ซม.⁻²   ไม่มีข้อมูล
BPD (Base Plane Dislocation)   ≤ 1000 ซม.⁻²   ไม่มีข้อมูล
การปนเปื้อนบนพื้นผิว   ไม่มี    
บรรจุภัณฑ์   ตลับเวเฟอร์หลายแผ่นหรือภาชนะบรรจุเวเฟอร์แผ่นเดียว ตลับเวเฟอร์หลายแผ่นหรือภาชนะบรรจุเวเฟอร์แผ่นเดียว ตลับเวเฟอร์หลายแผ่นหรือภาชนะบรรจุเวเฟอร์แผ่นเดียว

เอกสารข้อมูลจำเพาะของเวเฟอร์ SiC ชนิด 4H-N ขนาด 4 นิ้ว

 

เอกสารข้อมูลจำเพาะของเวเฟอร์ SiC ขนาด 4 นิ้ว
พารามิเตอร์ การผลิต MPD ศูนย์ เกรดการผลิตมาตรฐาน (เกรด P) เกรดจำลอง (เกรด D)
เส้นผ่านศูนย์กลาง 99.5 มม.–100.0 มม.
ความหนา (4H-N) 350 µm±15 µm   350 µm±25 µm
ความหนา (4H-Si) 500 µm±15 µm   500 µm±25 µm
การวางแนวเวเฟอร์ นอกแกน: 4.0° ไปทาง <1120> ±0.5° สำหรับ 4H-N; บนแกน: <0001> ±0.5° สำหรับ 4H-Si    
ความหนาแน่นของไมโครไพพ์ (4H-N) ≤0.2 ซม.⁻² ≤2 ซม.⁻² ≤15 ซม.⁻²
ความหนาแน่นของไมโครไพพ์ (4H-Si) ≤1 ซม.⁻² ≤5 ซม.⁻² ≤15 ซม.⁻²
ค่าความต้านทานจำเพาะ (4H-N)   0.015–0.024 โอห์ม·ซม. 0.015–0.028 โอห์ม·ซม.
ค่าความต้านทานจำเพาะ (4H-Si) ≥1E10 Ω·cm   ≥1E5 โอห์ม·ซม.
การวางแนวระนาบหลัก   [10-10] ±5.0°  
ความยาวแบนหลัก   32.5 มม. ±2.0 มม.  
ความยาวแบนรอง   18.0 มม. ±2.0 มม.  
การวางแนวราบรอง   ด้านซิลิโคนหงายขึ้น: 90° ตามเข็มนาฬิกาจากระนาบเรียบหลัก ±5.0°  
การยกเว้นขอบ   3 มม.  
แอลทีวี/ทีทีวี/โบว์ วาร์ป ≤2.5 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm   ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm
ความหยาบ ค่า Ra ของวัสดุขัดเงา ≤1 นาโนเมตร; ค่า Ra ของวัสดุขัดเงาแบบ CMP ≤0.2 นาโนเมตร   Ra ≤0.5 นาโนเมตร
รอยแตกตามขอบที่เกิดจากแสงความเข้มสูง ไม่มี ไม่มี ความยาวรวม ≤10 มม.; ความยาวต่อเส้น ≤2 มม.
แผ่นหกเหลี่ยมด้วยแสงความเข้มสูง พื้นที่สะสม ≤0.05% พื้นที่สะสม ≤0.05% พื้นที่สะสม ≤0.1%
พื้นที่โพลีไทป์ด้วยแสงความเข้มสูง ไม่มี   พื้นที่สะสม ≤3%
สิ่งเจือปนคาร์บอนที่มองเห็นได้ พื้นที่สะสม ≤0.05%   พื้นที่สะสม ≤3%
รอยขีดข่วนบนพื้นผิวซิลิคอนจากแสงความเข้มสูง ไม่มี   ความยาวรวม ≤1 เส้นผ่านศูนย์กลางเวเฟอร์
รอยบิ่นที่ขอบจากแสงความเข้มสูง ไม่อนุญาตให้มีความกว้างและความลึก ≥0.2 มม.   อนุญาตให้มี 5 ชิ้น โดยแต่ละชิ้นต้องมีขนาดไม่เกิน 1 มม.
การปนเปื้อนของพื้นผิวซิลิคอนด้วยแสงความเข้มสูง ไม่มี    
การเคลื่อนตัวของเกลียวสกรู ≤500 ซม.⁻² ไม่มีข้อมูล  
บรรจุภัณฑ์ ตลับเวเฟอร์หลายแผ่นหรือภาชนะบรรจุเวเฟอร์แผ่นเดียว ตลับเวเฟอร์หลายแผ่นหรือภาชนะบรรจุเวเฟอร์แผ่นเดียว ตลับเวเฟอร์หลายแผ่นหรือภาชนะบรรจุเวเฟอร์แผ่นเดียว

เอกสารข้อมูลจำเพาะของเวเฟอร์ SiC ชนิด HPSI ขนาด 4 นิ้ว

 

เอกสารข้อมูลจำเพาะของเวเฟอร์ SiC ชนิด HPSI ขนาด 4 นิ้ว
พารามิเตอร์ เกรดการผลิตศูนย์ MPD (เกรด Z) เกรดการผลิตมาตรฐาน (เกรด P) เกรดจำลอง (เกรด D)
เส้นผ่านศูนย์กลาง   99.5–100.0 มม.  
ความหนา (4H-Si) 500 µm ±20 µm   500 µm ±25 µm
การวางแนวเวเฟอร์ นอกแกน: 4.0° ไปทาง <11-20> ±0.5° สำหรับ 4H-N; บนแกน: <0001> ±0.5° สำหรับ 4H-Si
ความหนาแน่นของไมโครไพพ์ (4H-Si) ≤1 ซม.⁻² ≤5 ซม.⁻² ≤15 ซม.⁻²
ค่าความต้านทานจำเพาะ (4H-Si) ≥1E9 โอห์ม·ซม.   ≥1E5 โอห์ม·ซม.
การวางแนวระนาบหลัก (10-10) ±5.0°
ความยาวแบนหลัก 32.5 มม. ±2.0 มม.
ความยาวแบนรอง 18.0 มม. ±2.0 มม.
การวางแนวราบรอง ด้านซิลิโคนหงายขึ้น: 90° ตามเข็มนาฬิกาจากระนาบเรียบหลัก ±5.0°
การยกเว้นขอบ   3 มม.  
แอลทีวี/ทีทีวี/โบว์ วาร์ป ≤3 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm   ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm
ความหยาบ (ด้าน C) ขัด Ra ≤1 นาโนเมตร  
ความหยาบ (ด้าน Si) ซีเอ็มพี Ra ≤0.2 นาโนเมตร Ra ≤0.5 นาโนเมตร
รอยแตกตามขอบที่เกิดจากแสงความเข้มสูง ไม่มี   ความยาวรวม ≤10 มม.; ความยาวต่อเส้น ≤2 มม.
แผ่นหกเหลี่ยมด้วยแสงความเข้มสูง พื้นที่สะสม ≤0.05% พื้นที่สะสม ≤0.05% พื้นที่สะสม ≤0.1%
พื้นที่โพลีไทป์ด้วยแสงความเข้มสูง ไม่มี   พื้นที่สะสม ≤3%
สิ่งเจือปนคาร์บอนที่มองเห็นได้ พื้นที่สะสม ≤0.05%   พื้นที่สะสม ≤3%
รอยขีดข่วนบนพื้นผิวซิลิคอนจากแสงความเข้มสูง ไม่มี   ความยาวรวม ≤1 เส้นผ่านศูนย์กลางเวเฟอร์
รอยบิ่นที่ขอบจากแสงความเข้มสูง ไม่อนุญาตให้มีความกว้างและความลึก ≥0.2 มม.   อนุญาตให้มี 5 ชิ้น โดยแต่ละชิ้นต้องมีขนาดไม่เกิน 1 มม.
การปนเปื้อนของพื้นผิวซิลิคอนด้วยแสงความเข้มสูง ไม่มี   ไม่มี
การเคลื่อนตัวของเกลียวสกรู ≤500 ซม.⁻² ไม่มีข้อมูล  
บรรจุภัณฑ์   ตลับเวเฟอร์หลายแผ่นหรือภาชนะบรรจุเวเฟอร์แผ่นเดียว  

การใช้งานแผ่นเวเฟอร์ SiC

 

  • โมดูลพลังงานเวเฟอร์ SiC สำหรับอินเวอร์เตอร์รถยนต์ไฟฟ้า
    MOSFET และไดโอดที่สร้างขึ้นบนแผ่นเวเฟอร์ SiC คุณภาพสูง ให้การสูญเสียการสวิตช์ต่ำมาก ด้วยการใช้เทคโนโลยีเวเฟอร์ SiC โมดูลกำลังเหล่านี้จึงทำงานที่แรงดันและอุณหภูมิที่สูงขึ้น ทำให้อินเวอร์เตอร์สำหรับระบบขับเคลื่อนมีประสิทธิภาพมากขึ้น การรวมชิ้นส่วนเวเฟอร์ SiC เข้ากับวงจรไฟฟ้าช่วยลดความต้องการในการระบายความร้อนและขนาดพื้นที่ติดตั้ง แสดงให้เห็นถึงศักยภาพอย่างเต็มที่ของนวัตกรรมเวเฟอร์ SiC

  • อุปกรณ์ RF ความถี่สูงและ 5G บนแผ่นเวเฟอร์ SiC
    แอมพลิฟายเออร์และสวิตช์ RF ที่ผลิตบนแพลตฟอร์มเวเฟอร์ SiC กึ่งฉนวน มีคุณสมบัติการนำความร้อนและแรงดันพังทลายที่เหนือกว่า พื้นผิวเวเฟอร์ SiC ช่วยลดการสูญเสียไดอิเล็กตริกที่ความถี่ระดับกิกะเฮิร์ตซ์ ในขณะที่ความแข็งแรงของวัสดุเวเฟอร์ SiC ช่วยให้การทำงานมีเสถียรภาพภายใต้สภาวะกำลังสูงและอุณหภูมิสูง ทำให้เวเฟอร์ SiC เป็นวัสดุพื้นฐานที่เหมาะสมสำหรับสถานีฐาน 5G และระบบเรดาร์รุ่นใหม่

  • แผ่นรองพื้นสำหรับอุปกรณ์อิเล็กโทรออปติกและ LED จากเวเฟอร์ SiC
    หลอด LED สีน้ำเงินและ UV ที่ปลูกบนแผ่นเวเฟอร์ SiC มีข้อดีคือการจับคู่โครงสร้างผลึกที่ดีเยี่ยมและการระบายความร้อนที่ดี การใช้แผ่นเวเฟอร์ SiC ด้าน C ที่ขัดเงาช่วยให้มั่นใจได้ว่าชั้นเอพิแทกเซียมีความสม่ำเสมอ ในขณะที่ความแข็งโดยธรรมชาติของแผ่นเวเฟอร์ SiC ช่วยให้สามารถลดความหนาของเวเฟอร์และบรรจุอุปกรณ์ได้อย่างน่าเชื่อถือ ทำให้แผ่นเวเฟอร์ SiC เป็นแพลตฟอร์มที่เหมาะสมที่สุดสำหรับแอปพลิเคชัน LED กำลังสูงและอายุการใช้งานยาวนาน

คำถามและคำตอบเกี่ยวกับเวเฟอร์ SiC

1. ถาม: แผ่นเวเฟอร์ SiC ผลิตขึ้นได้อย่างไร?


เอ:

แผ่นเวเฟอร์ SiC ที่ผลิตขึ้นขั้นตอนโดยละเอียด

  1. แผ่นเวเฟอร์ SiCการเตรียมวัตถุดิบ

    • ใช้ผงซิลิกาคาร์ไบด์ (SiC) เกรด ≥5N (สิ่งเจือปน ≤1 ppm)
    • ร่อนและอบก่อนเพื่อกำจัดสารประกอบคาร์บอนหรือไนโตรเจนที่ตกค้าง

  1. ซีซีการเตรียมผลึกเมล็ด

    • นำผลึกเดี่ยว 4H-SiC มาหนึ่งชิ้น หั่นตามแนว 〈0001〉 ให้ได้ขนาดประมาณ 10 × 10 mm²

    • ขัดเงาอย่างละเอียดจนได้ค่า Ra ≤0.1 นาโนเมตร และทำเครื่องหมายแสดงทิศทางของผลึก

  2. ซีซีการเจริญเติบโตแบบ PVT (การขนส่งไอระเหยทางกายภาพ)

    • จัดวางผง SiC ลงในเบ้าหลอมกราไฟต์: ด้านล่างใส่ผง SiC ด้านบนใส่ผลึกต้นแบบ

    • ทำการดูดอากาศออกจนเหลือความดัน 10⁻³–10⁻⁵ Torr หรือเติมก๊าซฮีเลียมบริสุทธิ์สูงเข้าไปแทนที่ที่ความดัน 1 atm

    • เพิ่มอุณหภูมิบริเวณแหล่งความร้อนเป็น 2100–2300 ℃ และรักษาอุณหภูมิบริเวณเพาะเมล็ดให้ต่ำกว่า 100–150 ℃

    • ควบคุมอัตราการเติบโตให้อยู่ที่ 1–5 มม./ชม. เพื่อรักษาสมดุลระหว่างคุณภาพและปริมาณผลผลิต

  3. ซีซีการอบอ่อนแท่งโลหะ

    • นำแท่งซิลิคอนคาร์ไบด์ที่ได้จากการเจริญเติบโตไปอบอ่อนที่อุณหภูมิ 1600–1800 ℃ เป็นเวลา 4–8 ชั่วโมง

    • วัตถุประสงค์: ลดความเครียดจากความร้อนและลดความหนาแน่นของความคลาดเคลื่อน

  4. ซีซีการหั่นเวเฟอร์

    • ใช้เลื่อยลวดเพชรตัดแท่งโลหะเป็นแผ่นบางๆ หนา 0.5–1 มิลลิเมตร

    • ลดการสั่นสะเทือนและแรงด้านข้างให้น้อยที่สุดเพื่อหลีกเลี่ยงรอยแตกขนาดเล็ก

  5. ซีซีเวเฟอร์การเจียรและการขัดเงา

    • การบดหยาบเพื่อขจัดความเสียหายจากการเลื่อย (ความหยาบผิวประมาณ 10–30 ไมโครเมตร)

    • การบดละเอียดเพื่อให้ได้ความเรียบผิว ≤5 µm

    • การขัดเงาด้วยกระบวนการทางเคมีและเชิงกล (CMP)เพื่อให้ได้พื้นผิวที่เรียบลื่นเหมือนกระจก (Ra ≤0.2 นาโนเมตร)

  6. ซีซีเวเฟอร์การทำความสะอาดและการตรวจสอบ

    • การทำความสะอาดด้วยคลื่นอัลตราโซนิคในสารละลายปิรันย่า (H₂SO₄:H₂O₂) น้ำ DI ตามด้วย IPA

    • สเปกโทรสโกปี XRD/Ramanเพื่อยืนยันโพลีไทป์ (4H, 6H, 3C)

    • อินเตอร์เฟอโรเมตรีเพื่อวัดความเรียบ (<5 µm) และการบิดเบี้ยว (<20 µm)

    • การตรวจสอบสี่จุดเพื่อทดสอบค่าความต้านทาน (เช่น HPSI ≥10⁹ Ω·cm)

    • การตรวจสอบข้อบกพร่องภายใต้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงโพลาไรซ์และเครื่องทดสอบรอยขีดข่วน

  7. ซีซีเวเฟอร์การจำแนกและการจัดเรียง

    • จัดเรียงเวเฟอร์ตามโพลีไทป์และประเภททางไฟฟ้า:

      • 4H-SiC ชนิด N (4H-N): ความเข้มข้นของพาหะ 10¹⁶–10¹⁸ cm⁻³

      • 4H-SiC กึ่งฉนวนความบริสุทธิ์สูง (4H-HPSI): ความต้านทาน ≥10⁹ Ω·cm

      • 6H-SiC ชนิด N (6H-N)

      • ชนิดอื่นๆ: 3C-SiC, ชนิด P เป็นต้น

  8. ซีซีเวเฟอร์บรรจุภัณฑ์และการจัดส่ง

    • บรรจุลงในกล่องเวเฟอร์ที่สะอาดและปราศจากฝุ่น

    • ติดป้ายกำกับกล่องแต่ละกล่องด้วยขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง ความหนา ชนิดวัสดุ ระดับความต้านทาน และหมายเลขล็อต

      แผ่นเวเฟอร์ SiC

2. ถาม: ข้อดีที่สำคัญของแผ่นเวเฟอร์ SiC เมื่อเทียบกับแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนคืออะไร?


A: เมื่อเปรียบเทียบกับแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอน แผ่นเวเฟอร์ SiC มีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

  • การทำงานที่แรงดันไฟฟ้าสูงขึ้น(>1,200 V) ที่มีความต้านทานขณะเปิดต่ำกว่า

  • เสถียรภาพที่อุณหภูมิสูงขึ้น(>300 °C) และการจัดการความร้อนที่ดีขึ้น

  • ความเร็วในการสลับที่เร็วขึ้นด้วยการสูญเสียจากการสวิตช์ที่ต่ำลง ช่วยลดการระบายความร้อนในระดับระบบ และลดขนาดของตัวแปลงพลังงาน

4. ถาม: ข้อบกพร่องทั่วไปใดบ้างที่ส่งผลต่อผลผลิตและประสิทธิภาพของแผ่นเวเฟอร์ SiC?


A: ข้อบกพร่องหลักในแผ่นเวเฟอร์ SiC ได้แก่ ท่อขนาดเล็ก (micropipes), การเคลื่อนตัวของระนาบฐาน (basal plane dislocations หรือ BPDs) และรอยขีดข่วนบนพื้นผิว ท่อขนาดเล็กอาจทำให้เกิดความเสียหายร้ายแรงต่ออุปกรณ์ได้ BPDs จะทำให้ความต้านทานเพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป และรอยขีดข่วนบนพื้นผิวจะนำไปสู่การแตกหักของเวเฟอร์หรือการเจริญเติบโตของผลึกที่ไม่ดี ดังนั้น การตรวจสอบอย่างเข้มงวดและการลดข้อบกพร่องจึงเป็นสิ่งสำคัญในการเพิ่มผลผลิตของแผ่นเวเฟอร์ SiC ให้สูงสุด

วันที่เผยแพร่: 30 มิถุนายน 2568
กด Enter เพื่อค้นหา หรือกด ESC เพื่อปิด