מצע פרוסות SiC
מצעי SiC רחבי-פס עבור ממירי מתיחה לרכב חשמלי, תחנות בסיס 5G וספקי כוח תעשייתיים. 4H-SiC ו-6H-SiC, סוג N ו-SI, 150-200 מ"מ.
סקירה כללית
סיליקון קרביד (SiC) הפך למצע המוליך למחצה Wide-bandgap המוביל עבור אלקטרוניקת הספק, רכיבי RF ויישומים בטמפרטורה גבוהה. עם פער פס של 3.26 eV (4H-SiC) — כמעט פי 3 מסיליקון — ושדה קריטי של 2.8 MV/cm, SiC מאפשר התקנים החוסמים מתחים גבוהים יותר ופועלים בטמפ' >200°C. התעשייה עוברת למצעי SiC 200 מ"מ (8 אינץ'). GINECHIP מספקת מצעי 150 מ"מ ו-200 מ"מ 4H-SiC ו-6H-SiC.
GINECHIP מספקת מצעי 4H-SiC ו-6H-SiC מיצרני PVT מובילים. פרוסות ה-SiC 200 מ"מ שלנו בגימור CMP באיכות מוכנות אפיטקסיה (Ra < 0.2nm). אנו מציעים סוג N (חנקן, 0.015–0.030 Ω·cm) וחצי מבודד (ונדיום, > 1×10⁶ Ω·cm). כל אצווה עם נתונים מטרולוגיים מלאים.
תכונות חומר — SiC לעומת סיליקון
| Property | 4H-SiC | 6H-SiC | Silicon (Si) |
|---|---|---|---|
| Bandgap (eV) | 3.26 | 3.02 | 1.12 |
| Critical Field (MV/cm) | 2.8 | 2.5 | 0.3 |
| Electron Mobility (cm²/V·s) ⊥ c | 1,000 | 400 | 1,400 |
| Hole Mobility (cm²/V·s) | 115 | 90 | 450 |
| Thermal Conductivity (W/cm·K) | 4.9 | 4.9 | 1.5 |
| Saturated Drift Velocity (×10⁷ cm/s) | 2.0 | 2.0 | 1.0 |
| Melting Point (°C) | 2,730 (sublimes) | 2,730 (sublimes) | 1,415 |
| Baliga FOM (normalized to Si) | 340 | 200 | 1 |
4H-SiC הוא הפוליטיפ הדומיננטי לרכיבי הספק. Baliga FOM = ε·μ·Ec³.
גידול גבישים ועיבוד מצע
בניגוד לסיליקון, SiC מגודל באמצעות PVT (העברת אדים פיזיקלית) בטמפ' >2,200°C בארגון. GINECHIP משתפת פעולה עם מגדלי גבישים ששולטים בכל שלבי התהליך הקריטיים:
גידול גבישים בתפזורת PVT
אבקת SiC עוברת סובלימציה ב-2,200–2,500°C ומתעבה על גביש זרע. ייצוב 4H-SiC דורש שליטה מדויקת בגרדיאנט טמפרטורה, לחץ ואוריינטציית זרע.
חיתוך פרוסות והכנת פני שטח
בולים מנוסרים בחוט יהלום, עוברים ליטוש וCMP להשגת Ra < 0.2nm.
גידול שכבה הומואפיטקסיאלית
GINECHIP מספקת מצעים חשופים; שותפים מציעים גידול CVD הומואפיטקסיאלי של 4H-SiC סוג N (5–15 מיקרומטר).
מפרטים טכניים
| פרמטר | מפרט |
|---|---|
| Diameter | 150mm (6″), 200mm (8″) |
| Polytype | 4H-SiC, 6H-SiC |
| Dopant / Type | N-type (Nitrogen), Semi-insulating (Vanadium), V-doped SI |
| Resistivity | N-type: 0.015–0.030 Ω·cm; SI: > 1×10⁶ Ω·cm |
| Orientation | 4° off-axis toward 〈11-20〉 (4H-SiC standard) |
| Thickness | 350μm, 500μm (standard); custom thicknesses available |
| Grade | Prime (production), Test (monitor), Research-grade |
| Polish | CMP-finished, epi-ready surface; Ra < 0.2nm |
| Micropipe Density | ≤ 0.5/cm² (production); ≤ 0.1/cm² (automotive-grade) |
| BPD Density | ≤ 500/cm² (post-epi conversion to TED) |
| TTV / Bow / Warp | TTV < 5μm, Bow < 25μm, Warp < 35μm |
| Surface Defects | Scratch-free, pit-free; particle < 20 adds @ 0.2μm |
מפרטי איכות ושיטות בדיקה
| פרמטר | מפרט | שיטת בדיקה |
|---|---|---|
| צפיפות מיקרופייפ | ≤ 0.5/cm² (≤ 0.1/cm² automotive) | KLA Candela / Laser scanning |
| צפיפות BPD / המרת TED | ≤ 500/cm² → TED conversion | KOH etch-pit + Nomarski microscopy |
| אחידות התנגדות | 15–30 mΩ·cm (N-type); > 1E6 Ω·cm (SI) | Eddy current / 4-point probe |
| חספוס פני שטח (Ra) | Ra < 0.2nm (epi-ready) | AFM (10μm × 10μm scan) |
| שינוי עובי כולל (TTV) | < 5μm | Capacitance gauge scanning |
| קשת / עיוות | Bow < 25μm, Warp < 35μm | Optical profilometry / Tencor FLX |
| איכות גביש (XRD FWHM) | FWHM < 50 arcsec (0004 reflection) | High-resolution XRD rocking curve |
| ספירת חלקיקים | ≤ 20 adds @ 0.2μm | KLA-Tencor Surfscan / SiC-specific SPx |
כל המדידות בחדר נקי ISO Class 5. דו"ח מטרולוגי מלא עם כל אצווה. דרגת רכב: סינון נוסף לפי AEC-Q101.
יישומים
800V SiC MOSFET-based traction inverters deliver 5–10% range extension vs. silicon IGBTs. Automotive-grade 200mm 4H-SiC substrates with micropipe density < 0.1/cm² for AEC-Q101 qualified devices.
SiC MOSFET and SBD modules in 30kW–350kW DC fast-charging stacks achieve > 97% efficiency. High-voltage blocking to 3.3kV on 4H-SiC for next-generation ultra-fast chargers.
SiC-based variable frequency drives reduce motor drive footprint by 40–60% while improving efficiency by 2–5%. Integrated SiC power modules on 200mm substrates for cost-effective scaling.
SiC MOSFETs in PV string inverters (5–50kW) and energy storage bidirectional converters. 4H-SiC substrates with proven reliability for 25-year field lifetimes in solar installations.
Semi-insulating 4H-SiC substrates for GaN-on-SiC HEMT RF power amplifiers. Thermal conductivity of 4.9 W/cm·K enables high-power-density 5G base station PAs and radar systems.
4H-SiC wide bandgap (3.26 eV) enables device operation at junction temperatures exceeding 200°C. Downhole drilling, aerospace engine sensors, and nuclear instrumentation.
המעבר ל-200 מ"מ — למה SiC 8 אינץ' חשוב
תעשיית ה-SiC עוברת מ-150 מ"מ ל200 מ"מ (8 אינץ'). המעבר מניב ~1.8× יותר שבבים לפרוסה. יצרנים מובילים (Wolfspeed, ST, ON Semi, Infineon) משיקים SiC 200 מ"מ. GINECHIP תומכת במעבר זה.
צריך מצעי SiC 8 אינץ'?
ציין פוליטיפ, סוג אילוח, קוטר וכמות — הצעת מחיר תוך 24 שעות.