シリコンカーバイドウェーハ:特性、製造、用途に関する総合ガイド

SiCウェハの概要

シリコンカーバイド(SiC)ウェハは、自動車、再生可能エネルギー、航空宇宙分野における高出力、高周波、高温電子機器の基板として最適です。当社のポートフォリオは、窒素ドープ4H(4H-N)、高純度半絶縁体(HPSI)、窒素ドープ3C(3C-N)、p型4H/6H(4H/6H-P)といった主要なポリタイプとドーピングスキームを網羅し、PRIME(完全研磨済みデバイスグレード基板)、DUMMY(プロセス試験用のラッピング済みまたは未研磨)、RESEARCH(研究開発用のカスタムエピ層およびドーピングプロファイル)の3つの品質グレードで提供しています。ウェハ径は、従来のツールと最先端のファブの両方に対応するため、2インチ、4インチ、6インチ、8インチ、12インチを揃えています。また、社内での結晶成長をサポートするために、単結晶ブールや精密配向シード結晶も提供しています。

当社の 4H-N ウェハは、キャリア密度が 1×10¹⁶ ~ 1×10¹⁹ cm⁻³、抵抗率が 0.01 ~ 10 Ω·cm であり、優れた電子移動度と 2 MV/cm を超えるブレークダウン電界を実現しており、ショットキー ダイオード、MOSFET、JFET に最適です。HPSI 基板は、マイクロパイプ密度が 0.1 cm⁻² 未満で抵抗率が 1×10¹² Ω·cm を超えているため、RF およびマイクロ波デバイスのリークが最小限に抑えられます。2 インチおよび 4 インチ フォーマットで利用可能な立方晶系 3C-N は、シリコン上でのヘテロエピタキシーを可能にし、新しいフォトニックおよび MEMS アプリケーションをサポートします。アルミニウムが 1×10¹⁶ ~ 5×10¹⁸ cm⁻³ にドープされた P 型 4H/6H-P ウェハは、相補型デバイス アーキテクチャを容易に実現します。

PRIMEウェーハは化学機械研磨(CMP)により、表面粗さRMS <0.2nm、総厚み変動 <3µm、反り <10µmを実現しています。DUMMY基板は組立およびパッケージング試験を迅速化し、RESEARCHウェーハはエピ層厚2~30µmとカスタムドーピングを特徴としています。すべての製品は、X線回折(ロッキングカーブ <30秒角)およびラマン分光法による認証を受けており、ホール測定、CVプロファイリング、マイクロパイプスキャンなどの電気試験も実施することで、JEDECおよびSEMI規格への準拠を確保しています。

直径最大150mmのブールをPVT法およびCVD法で育成します。転位密度は1×10³ cm⁻²未満、マイクロパイプ数も低く抑えられています。種結晶はc軸から0.1°以内の角度で切断することで、再現性の高い成長と高いスライス歩留まりを保証します。

当社の SiC 基板プラットフォームは、複数のポリタイプ、ドーピングバリアント、品質グレード、ウェーハサイズ、社内ブールおよび種結晶生産を組み合わせることで、サプライチェーンを合理化し、電気自動車、スマートグリッド、過酷な環境アプリケーション向けのデバイス開発を加速します。

SiCウェハの概要

シリコンカーバイド(SiC)ウェハは、自動車、再生可能エネルギー、航空宇宙分野における高出力、高周波、高温電子機器の基板として最適です。当社のポートフォリオは、窒素ドープ4H(4H-N)、高純度半絶縁体(HPSI)、窒素ドープ3C(3C-N)、p型4H/6H(4H/6H-P)といった主要なポリタイプとドーピングスキームを網羅し、PRIME(完全研磨済みデバイスグレード基板)、DUMMY(プロセス試験用のラッピング済みまたは未研磨)、RESEARCH(研究開発用のカスタムエピ層およびドーピングプロファイル)の3つの品質グレードで提供しています。ウェハ径は、従来のツールと最先端のファブの両方に対応するため、2インチ、4インチ、6インチ、8インチ、12インチを揃えています。また、社内での結晶成長をサポートするために、単結晶ブールや精密配向シード結晶も提供しています。

当社の 4H-N ウェハは、キャリア密度が 1×10¹⁶ ~ 1×10¹⁹ cm⁻³、抵抗率が 0.01 ~ 10 Ω·cm であり、優れた電子移動度と 2 MV/cm を超えるブレークダウン電界を実現しており、ショットキー ダイオード、MOSFET、JFET に最適です。HPSI 基板は、マイクロパイプ密度が 0.1 cm⁻² 未満で抵抗率が 1×10¹² Ω·cm を超えているため、RF およびマイクロ波デバイスのリークが最小限に抑えられます。2 インチおよび 4 インチ フォーマットで利用可能な立方晶系 3C-N は、シリコン上でのヘテロエピタキシーを可能にし、新しいフォトニックおよび MEMS アプリケーションをサポートします。アルミニウムが 1×10¹⁶ ~ 5×10¹⁸ cm⁻³ にドープされた P 型 4H/6H-P ウェハは、相補型デバイス アーキテクチャを容易に実現します。

PRIMEウェーハは化学機械研磨(CMP)により、表面粗さRMS <0.2nm、総厚み変動 <3µm、反り <10µmを実現しています。DUMMY基板は組立およびパッケージング試験を迅速化し、RESEARCHウェーハはエピ層厚2~30µmとカスタムドーピングを特徴としています。すべての製品は、X線回折(ロッキングカーブ <30秒角)およびラマン分光法による認証を受けており、ホール測定、CVプロファイリング、マイクロパイプスキャンなどの電気試験も実施することで、JEDECおよびSEMI規格への準拠を確保しています。

直径最大150mmのブールをPVT法およびCVD法で育成します。転位密度は1×10³ cm⁻²未満、マイクロパイプ数も低く抑えられています。種結晶はc軸から0.1°以内の角度で切断することで、再現性の高い成長と高いスライス歩留まりを保証します。

当社の SiC 基板プラットフォームは、複数のポリタイプ、ドーピングバリアント、品質グレード、ウェーハサイズ、社内ブールおよび種結晶生産を組み合わせることで、サプライチェーンを合理化し、電気自動車、スマートグリッド、過酷な環境アプリケーション向けのデバイス開発を加速します。

SiCウェハの写真

SiCウェハ00101
SiC半絶縁04
SiCウェハ
SiCインゴット14

6インチ4H-N型SiCウェハのデータシート

 

6インチSiCウェハのデータシート
パラメータ サブパラメータ Zグレード Pグレード Dグレード
直径 149.5~150.0ミリメートル 149.5~150.0ミリメートル 149.5~150.0ミリメートル
厚さ 4H-N 350µm±15µm 350µm±25µm 350µm±25µm
厚さ 4H-SI 500µm±15µm 500µm±25µm 500µm±25µm
ウェーハの向き 軸外:<11-20>方向4.0° ±0.5°(4H-N);軸上:<0001> ±0.5°(4H-SI) 軸外:<11-20>方向4.0° ±0.5°(4H-N);軸上:<0001> ±0.5°(4H-SI) 軸外:<11-20>方向4.0° ±0.5°(4H-N);軸上:<0001> ±0.5°(4H-SI)
マイクロパイプ密度 4H-N ≤ 0.2 cm⁻² ≤ 2 cm⁻² ≤ 15 cm⁻²
マイクロパイプ密度 4H-SI ≤ 1 cm⁻² ≤ 5 cm⁻² ≤ 15 cm⁻²
抵抗率 4H-N 0.015~0.024 Ω·cm 0.015~0.028Ω·cm 0.015~0.028Ω·cm
抵抗率 4H-SI ≥ 1×10¹⁰Ω·cm ≥ 1×10⁵ Ω·cm
プライマリフラットオリエンテーション [10-10] ± 5.0° [10-10] ± 5.0° [10-10] ± 5.0°
プライマリフラット長さ 4H-N 47.5 mm ± 2.0 mm
プライマリフラット長さ 4H-SI ノッチ
エッジ除外 3ミリメートル
ワープ/LTV/TTV/ボウ ≤2.5μm / ≤6μm / ≤25μm / ≤35μm 5μm以下 / 15μm以下 / 40μm以下 / 60μm以下
粗さ 研磨 Ra≤1nm
粗さ CMP Ra≤0.2nm Ra≤0.5nm
エッジクラック なし 累計長さ≤20 mm、単長さ≤2 mm
六角プレート 累積面積≤0.05% 累積面積≤0.1% 累積面積≤1%
ポリタイプエリア なし 累積面積≤3% 累積面積≤3%
炭素介在物 累積面積≤0.05% 累積面積≤3%
表面の傷 なし 累積長さ ≤ 1 × ウェーハ直径
エッジチップ 幅と深さが0.2 mm以上のものは許可されません 最大7個のチップ、各チップは1 mm以下
TSD(ねじれ脱臼) ≤ 500 cm⁻² 該当なし
BPD(基底面転位) ≤ 1000 cm⁻² 該当なし
表面汚染 なし
パッケージ マルチウェーハカセットまたはシングルウェーハコンテナ マルチウェーハカセットまたはシングルウェーハコンテナ マルチウェーハカセットまたはシングルウェーハコンテナ

4インチ4H-N型SiCウェハのデータシート

 

4インチSiCウェハのデータシート
パラメータ MPD生産ゼロ 標準生産グレード(Pグレード) ダミーグレード(Dグレード)
直径 99.5 mm~100.0 mm
厚さ(4H-N) 350µm±15µm 350µm±25µm
厚さ(4H-Si) 500µm±15µm 500µm±25µm
ウェーハの向き オフ軸: <1120> 方向 4.0° ±0.5° (4H-N); オン軸: <0001> ±0.5° (4H-Si)
マイクロパイプ密度(4H-N) ≤0.2 cm⁻² ≤2cm⁻² ≤15 cm⁻²
マイクロパイプ密度(4H-Si) ≤1cm⁻² ≤5cm⁻² ≤15 cm⁻²
抵抗率(4H-N) 0.015~0.024 Ω·cm 0.015~0.028Ω·cm
抵抗率(4H-Si) ≥1E10 Ω·cm ≥1E5Ω·cm
プライマリフラットオリエンテーション [10-10] ±5.0°
プライマリフラット長さ 32.5 mm ±2.0 mm
二次フラット長さ 18.0 mm ±2.0 mm
二次フラットオリエンテーション シリコン面を上向きに:プライムフラットから時計回りに90°±5.0°
エッジ除外 3ミリメートル
LTV/TTV/ボウワープ 2.5μm以下/5μm以下/15μm以下/30μm以下 10μm以下/15μm以下/25μm以下/40μm以下
粗さ 研磨Ra≤1nm; CMPRa≤0.2nm Ra≤0.5nm
高強度光によるエッジクラック なし なし 累計長さ≤10 mm; 単一長さ≤2 mm
高輝度ライトによる六角プレート 累積面積≤0.05% 累積面積≤0.05% 累積面積≤0.1%
高強度光によるポリタイプ領域 なし 累積面積≤3%
視覚的な炭素含有物 累積面積≤0.05% 累積面積≤3%
高強度光によるシリコン表面の傷 なし 累積長さ≤1ウェーハ直径
高強度光によるエッジチップ 幅および深さ0.2 mm以上は許可されません 5個まで許容、各1 mm以下
高強度光によるシリコン表面汚染 なし
ねじ山脱臼 ≤500 cm⁻² 該当なし
パッケージ マルチウェーハカセットまたはシングルウェーハコンテナ マルチウェーハカセットまたはシングルウェーハコンテナ マルチウェーハカセットまたはシングルウェーハコンテナ

4インチHPSI型SiCウェハのデータシート

 

4インチHPSI型SiCウェハのデータシート
パラメータ ゼロMPD生産グレード(Zグレード) 標準生産グレード(Pグレード) ダミーグレード(Dグレード)
直径 99.5~100.0ミリメートル
厚さ(4H-Si) 500µm±20µm 500µm±25µm
ウェーハの向き オフ軸: <11-20> 方向 4.0° ±0.5° (4H-N); オン軸: <0001> ±0.5° (4H-Si)
マイクロパイプ密度(4H-Si) ≤1cm⁻² ≤5cm⁻² ≤15 cm⁻²
抵抗率(4H-Si) ≥1E9Ω·cm ≥1E5Ω·cm
プライマリフラットオリエンテーション (10-10) ±5.0°
プライマリフラット長さ 32.5 mm ±2.0 mm
二次フラット長さ 18.0 mm ±2.0 mm
二次フラットオリエンテーション シリコン面を上向きに:プライムフラットから時計回りに90°±5.0°
エッジ除外 3ミリメートル
LTV/TTV/ボウワープ 3μm以下/5μm以下/15μm以下/30μm以下 10μm以下/15μm以下/25μm以下/40μm以下
粗さ(C面) 研磨 Ra≤1nm
粗さ(Si面) CMP Ra≤0.2nm Ra≤0.5nm
高強度光によるエッジクラック なし 累計長さ≤10 mm; 単一長さ≤2 mm
高輝度ライトによる六角プレート 累積面積≤0.05% 累積面積≤0.05% 累積面積≤0.1%
高強度光によるポリタイプ領域 なし 累積面積≤3%
視覚的な炭素含有物 累積面積≤0.05% 累積面積≤3%
高強度光によるシリコン表面の傷 なし 累積長さ≤1ウェーハ直径
高強度光によるエッジチップ 幅および深さ0.2 mm以上は許可されません 5個まで許容、各1 mm以下
高強度光によるシリコン表面汚染 なし なし
ねじ山脱臼 ≤500 cm⁻² 該当なし
パッケージ マルチウェーハカセットまたはシングルウェーハコンテナ


投稿日時: 2025年6月30日