ARガラス用高純度半絶縁炭化ケイ素（SiC）基板

簡単な説明:

高純度半絶縁性炭化ケイ素（SiC）基板は、炭化ケイ素を原料とする特殊材料で、パワーエレクトロニクス、無線周波数（RF）デバイス、高周波・高温半導体部品の製造に広く使用されています。ワイドバンドギャップ半導体材料である炭化ケイ素は、優れた電気的、熱的、および機械的特性を備えているため、高電圧、高周波、高温環境での用途に非常に適しています。

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特徴

詳細図

半絶縁性SiCウェーハの製品概要

当社の高純度半絶縁SiCウェーハは、高度なパワーエレクトロニクス、RF/マイクロ波部品、およびオプトエレクトロニクス用途向けに設計されています。これらのウェーハは、高品質の4H-または6H-SiC単結晶から、改良された物理気相輸送（PVT）成長法を用いて製造され、その後、深準位補償アニール処理が行われます。その結果、以下の優れた特性を備えたウェーハが実現します。

超高抵抗率: ≥1×10¹² Ω·cm、高電圧スイッチングデバイスのリーク電流を効果的に最小限に抑えます。
広いバンドギャップ（約3.2 eV）: 高温、高電界、放射線の多い環境でも優れたパフォーマンスを保証します。
優れた熱伝導率: >4.9 W/cm·K、高出力アプリケーションで効率的な熱放散を実現します。
優れた機械的強度モース硬度は9.0（ダイヤモンドに次ぐ硬さ）、熱膨張率が低く、化学的安定性に優れています。
原子レベルで滑らかな表面: Ra < 0.4 nm、欠陥密度 < 1/cm²。MOCVD/HVPE エピタキシーおよびマイクロナノ製造に最適です。

利用可能なサイズ標準サイズは 50、75、100、150、200 mm (2 インチ～8 インチ) で、カスタム直径は最大 250 mm まで可能です。
厚さ範囲: 200～1,000μm、許容差は±5μm。

半絶縁性SiCウェハの製造プロセス

高純度SiC粉末の製造

出発物質: 6N グレードの SiC 粉末。多段階の真空昇華と熱処理を使用して精製され、金属汚染 (Fe、Cr、Ni < 10 ppb) が低く、多結晶介在物が最小限に抑えられています。

改良PVT単結晶成長

環境: ほぼ真空（10⁻³～10⁻² Torr）。
温度: グラファイトるつぼを、ΔT ≈ 10～20 °C/cm に制御された熱勾配で約 2,500 °C まで加熱します。
ガスフローとるつぼ設計: カスタマイズされたるつぼと多孔質セパレーターにより、均一な蒸気分布が確保され、不要な核生成が抑制されます。
ダイナミックフィードと回転SiC 粉末の定期的な補充と結晶ロッドの回転により、転位密度が低くなり (<3,000 cm⁻²)、4H/6H 配向が一定になります。

深層補償アニーリング

水素アニール: 600～1,400℃の温度でH₂雰囲気中で実施し、深層レベルのトラップを活性化し、固有キャリアを安定化します。
N/Al共ドーピング（オプション）: 成長中または成長後の CVD 中に Al (アクセプタ) と N (ドナー) を組み込んで安定したドナー-アクセプタペアを形成し、抵抗率のピークを引き起こします。

精密スライスと多段ラッピング

ダイヤモンドワイヤーソーイング: 最小限のダメージと±5μmの許容誤差で、厚さ200～1,000μmにスライスされたウェーハ。
ラッピング工程: 粗いダイヤモンド研磨材から細かいダイヤモンド研磨材まで順番に使用して鋸による損傷を除去し、ウェーハを研磨する準備をします。

化学機械研磨（CMP）

研磨メディア: 弱アルカリ溶液中のナノ酸化物（SiO₂またはCeO₂）スラリー。
プロセス制御: 低応力研磨により粗さが最小限に抑えられ、RMS 粗さ 0.2～0.4 nm が達成され、マイクロスクラッチが排除されます。

最終清掃と梱包

超音波洗浄クラス 100 クリーンルーム環境での多段階洗浄プロセス (有機溶剤、酸/塩基処理、脱イオン水リンス)。
シーリングとパッケージング: 窒素パージによるウェーハ乾燥、窒素充填保護バッグに密封、帯電防止、振動減衰外箱に梱包。

半絶縁性SiCウェハの仕様

製品パフォーマンス	グレードP	グレードD
I. 結晶パラメータ	I. 結晶パラメータ	I. 結晶パラメータ
クリスタルポリタイプ	4H	4H
屈折率a	>2.6 @589nm	>2.6 @589nm
吸収率a	≤0.5% @450-650nm	≤1.5% @450-650nm
MP透過率 a (コーティングなし)	≥66.5%	≥66.2%
ヘイズa	≤0.3%	≤1.5%
ポリタイプインクルージョンa	許可されていません	累積面積≤20%
マイクロパイプ密度 a	≤0.5 /cm²	≤2 /cm²
六角形の空洞a	許可されていません	該当なし
ファセットインクルージョンa	許可されていません	該当なし
MPの包含a	許可されていません	該当なし
II. 機械的パラメータ	II. 機械的パラメータ	II. 機械的パラメータ
直径	150.0 mm +0.0 mm / -0.2 mm	150.0 mm +0.0 mm / -0.2 mm
表面の向き	{0001} ±0.3°	{0001} ±0.3°
プライマリフラット長さ	ノッチ	ノッチ
二次フラット長さ	二次フラットなし	二次フラットなし
ノッチの向き	<1-100> ±2°	<1-100> ±2°
ノッチ角度	90° +5° / -1°	90° +5° / -1°
ノッチ深さ	端から1 mm +0.25 mm / -0.0 mm	端から1 mm +0.25 mm / -0.0 mm
表面処理	C面、Si面：化学機械研磨（CMP）	C面、Si面：化学機械研磨（CMP）
ウェーハエッジ	面取り（丸み）	面取り（丸み）
表面粗さ（AFM）（5μm x 5μm）	Si面、C面：Ra≦0.2nm	Si面、C面：Ra≦0.2nm
厚さa（トロペル）	500.0 μm ± 25.0 μm	500.0 μm ± 25.0 μm
LTV（トロペル）（40mm x 40mm）a	≤ 2 μm	≤ 4 μm
総厚さ変動（TTV）a（トロペル）	≤ 3μm	≤ 5 μm
弓(絶対値)a(トロペル)	≤ 5 μm	≤ 15 μm
ワープa（トロペル）	≤ 15 μm	≤ 30 μm
III. 表面パラメータ	III. 表面パラメータ	III. 表面パラメータ
チップ/ノッチ	許可されていません	≤ 2個、それぞれの長さと幅≤ 1.0 mm
スクラッチ（Si面、CS8520）	全長≤1 x 直径	全長≤3 x 直径
粒子a（Si面、CS8520）	≤ 500個	該当なし
割れ目	許可されていません	許可されていません
汚染a	許可されていません	許可されていません

半絶縁性SiCウェハの主な用途

高出力エレクトロニクスSiC ベースの MOSFET、ショットキーダイオード、電気自動車 (EV) 用パワーモジュールは、SiC の低オン抵抗と高電圧機能のメリットを活用します。
RFおよびマイクロ波SiCの高周波性能と耐放射線性は、5G基地局アンプ、レーダーモジュール、衛星通信に最適です。
オプトエレクトロニクスUV-LED、青色レーザーダイオード、光検出器は、均一なエピタキシャル成長のために原子レベルで滑らかな SiC 基板を活用します。
極限環境センシングSiC は高温 (>600 °C) でも安定しているため、ガスタービンや核検出器などの過酷な環境で使用されるセンサーに最適です。
航空宇宙および防衛SiC は、衛星、ミサイルシステム、航空電子機器のパワーエレクトロニクスに耐久性を提供します。
先端研究: 量子コンピューティング、マイクロ光学、その他の特殊な研究アプリケーション向けのカスタムソリューション。

よくある質問

導電性 SiC ではなく半絶縁性 SiC を選ぶ理由は何ですか?
半絶縁性SiCは抵抗率がはるかに高いため、高電圧・高周波デバイスにおけるリーク電流を低減します。導電性SiCは、電気伝導性が求められる用途に適しています。
これらのウエハはエピタキシャル成長に使用できますか？
はい、これらのウェーハはエピ対応で、MOCVD、HVPE、または MBE 用に最適化されており、優れたエピタキシャル層品質を確保するための表面処理と欠陥制御が施されています。
ウェーハの清浄度をどのように確保しますか?
クラス 100 クリーンルームプロセス、多段階の超音波洗浄、窒素密封パッケージングにより、ウェハーに汚染物質、残留物、微細な傷がないことを保証します。
注文のリードタイムはどれくらいですか？
サンプルは通常 7 ～ 10 営業日以内に発送されますが、生産注文は特定のウェーハサイズとカスタム機能に応じて、通常 4 ～ 6 週間で納品されます。
カスタムシェイプを提供できますか?
はい、平面ウィンドウ、V 溝、球面レンズなど、さまざまな形状のカスタム基板を作成できます。

私たちについて

XKHは、特殊光学ガラスおよび新結晶材料のハイテク開発、生産、販売を専門とする企業です。製品は、光エレクトロニクス、コンシューマーエレクトロニクス、軍事分野など多岐にわたります。サファイア光学部品、携帯電話レンズカバー、セラミックス、LT、シリコンカーバイド（SiC）、石英、半導体結晶ウェハなどを提供しています。熟練した専門知識と最先端の設備を駆使し、非標準製品の加工にも強みを発揮し、光電子材料のハイテク企業として世界をリードすることを目指しています。