Due to the advantages of high thermal conductivity, high breakdown field strength, high saturation electron drift rate and high bonding energy, SiC material can meet the new requirements of modern electronic technology for high temperature, high frequency, high power, high voltage and radiation resistance, so it is regarded as one of the most promising materials in the field of semiconductor materials. PAM-XIAMEN can supply 4H-SiC seed crystal wafer, which is applied to 4 or 6 inch SiC crystal growth. Please refer to the following tables for specific parameters.
1. Specifications of SiC Seed Wafer
SiC Seed Wafer Application: growing SiC single crystals in 4 or 6 inch
1.1 4H-SiC Seed Crystal Wafer of 800um Thick
| 4H-SiC Seed Wafer Parameters | ||||
| いいえ。 | ltems | Production | 研究 | ユニット |
| 1 | Crystal Parameters | |||
| 1.1 | Polytype | 4H | 4H | |
| 2 | Mechanical Parameters | |||
| 2.1 | 直径 | 104/150/153±0.5mm | 104/150/153±0.5mm | mm |
| 2.2 | 厚さ | 800±50um | 800±50um | um |
| 2.3 | flat | None | None | um |
| 2.4 | TTV | ≤10um | ≤20um | um |
| 2.5 | LTV | ≤5um(5mm*5mm) | ≤10um(5mm*5mm) | um |
| 2.6 | 弓 | -35um-35um | -45um~45um | um |
| 2.7 | Warp | ≤40um | ≤50um | um |
| 2.8 | Front (Si-face) Roughness | Ra≤0.2nm(5um*5um) | Ra≤0.2nm (5um*5um) | NM |
| 3 | 構造 | |||
| 3.1 | Micropipe Density | ≤1ea/cm2 | ≤5ea/cm2 | ea/cm2 |
| 3.2 | Hexagonal void | None | None | |
| 3.3 | BPD | ≤2000 | NA | ea/cm2 |
| 3.4 | TSD | ≤500 | NA | ea/cm2 |
| 4 | Front Quality | |||
| 4.1 | Front | シ | シ | |
| 4.2 | Surface finish | Si-face CMP | Si-face CMP | |
| 4.3 | Scratches | ≤5pcs，≤2*Diameter (Cumulative Length) | NA | ea/mm |
| 4.4 | Orange peelpits/stains/striationslcracks/contamination | None | None | mm |
| 4.5 | Edge chips/indents/fracture/hex plates | None | None | |
| 4.6 | Polytype areas | None | ≤30%(Cumulative area) | |
| 4.7 | Front laser marking | None | None | |
| 5 | Back Quality | |||
| 5.1 | Back finish | C-face CMP | C-face CMP | |
| 5.2 | Scratches | ≤2pcs，≤Diameter (Cumulative Length) | NA | ea/mm |
| 5.3 | Back defects (edge chips/indents) | None | None | |
| 5.4 | Back roughness | Ra≤0.2nm (5um*5um) | Ra≤0.2nm (5um*5um) | NM |
| 5.5 | Back laser marking | 1mm (from top edge) | 1mm (from top edge) | |
| 6 | Edge | |||
| 6.1 | Edge | Chamfer | Chamfer | |
| 7 | Packaging | |||
| 7.1 | Packaging | Multi-wafer cassette | Multi-wafer cassette | |
1.2 4H-SiC Seed Wafer of 430~570um Thick
| 6inch SI 4H-SiC Seed Crytal Parameters | ||
| いいえ。 | Item | パラメーター |
| 1 | Crystal Parameters | |
| 1.1 | Polytype | 4H |
| 2 | Mechanical Parameters | |
| 2.1 | 直径 | 150+0.1mm/-0.3mm |
| 2.2 | 厚さ | 430um~570um |
| 2.3 | Surface Orientation | 1+0.4°/2±0.5° |
| 2.4 | Primary flat Orientation | {10-10}±0.5° |
| 2.5 | Primary flat length | 0-25mm or notch |
| 2.6 | Secondary flat | none |
| 2.7 | Resistivity | NA |
| 3 | Wafer Quality | |
| 3.1 | Micropipe density* | <1cm-2 |
| 3.2 | Micropipe dense area* | ≤3 places |
| 3.3 | Front scratches | none |
| 3.4 | Chips* | NA |
| 3.5 | Cracks* | NA |
| 3.6 | Pits* | none |
| 3.7 | Orange peel* | none |
| 3.8 | Contamination | none |
| 3.9 | Polytype Areas* | 0%(180° edge removal area opposite the secondary flat) |
| 3.10 | Polycrystalline* | none |
| 4 | Laser Marking | |
| 4.1 | Laser Marking | Above the primary flat on the Si-face |
| 5 | Edge | |
| 5.1 | Edge removal area | 3mm |
| 注：「*」データにはエッジ除去領域が含まれていません | ||
1.3 SiCの4インチ種結晶
| 4インチSiCシードクリスタル | ||
| グレード | Production | 研究 |
| 直径 | 100/105±0.5mm | |
| 厚さ | 400±100um | 400±150um |
| オリエンテーション | 4±1°(0±1°) | |
| プライマリ フラット方向 | {1010}±0.5° | |
| Primary flat length | 32.5mm±2.0mm | |
| 二次平面長 | 18.0mm±2.0mm | |
| Edge removal area | 2ミリメートル | 3mm |
| TTV | ≤10um | ≤15um |
| 表面粗さ | C:Ra≤1nm Si:Ra≤1nm | |
| Polytype Areas* | None | |
| Polycrystalline* | None | |
| 六角ボイド* | None | |
| マイクロパイプ密度* | ≤1cm-2 | ≤5cm-2 |
| 包含 | ≤1％ | ≤5％ |
| クラック | None | エッジ≤10mm、中央≤5mm |
| チップス | None | - |
| マクロの傷 | None | - |
| オレンジの皮 | None | - |
| ピット | None | - |
| 表面汚染 | None | None |
| ノート ：エッジ除去領域の「*」の欠陥は除外されます。 | ||
2. What Is A Seed Crystal?
A seed crystal is a small crystal with the same crystal orientation as the desired crystal, and is the seed for growing a single crystal. Using seed crystals with different crystal orientations as seeds, single crystals with different crystal orientations will be obtained. According to the use, there are Czochralski single crystal seed crystal, zone melting seed crystal, sapphire seed crystal and SiC seed crystal.
Therein, SiC wafer is used as a kind of seed crystal for SiC crystal growth, and the shape of SiC seed wafer is mainly in the form of thin film. It is reported that the application of seed crystal plays an important role in the growth of SiC crystal. The crystal form and surface properties of the SiC seed wafer greatly affect the growth type, defect structure and electrical properties of the SiC crystal.
その中で、単結晶のポリタイプを決定する最も重要な要因は、SiCシードウェーハの結晶方位です。 6H-SiC インゴットは、シードウェーハが 4H-SiC (0001) であるにも関わらず、PVT 法により SiC (0001, Si) 面上に成長します。 それに対して、4H-SiC インゴットは、種結晶のポリタイプとは関係なく、PVT 法によって SiC (0001, C) 面上に成長されます。
3. 種結晶の作り方は？
種結晶を作るには、まずバルクのSiC単結晶を薄膜に切り出し、その薄膜を研削、研磨、エッチングして、切り出したピットやスクラッチを取り除きます。 研削は、ウェーハ表面をカットするピットの層を取り除き、ウェーハ表面に薄くまばらな傷を残します。 研磨では、研磨時に発生した傷は除去できますが、研磨劣化層や研磨によって生じた薄い機械的損傷層は完全に除去することはできません。 エッチングは、ウェーハの構造上の欠陥を明らかにするだけでなく、研削および研磨中に生成された表面の機械的損傷層を除去することもできます。 エッチングされたウェーハは種ウェーハとして使用され、成長結晶は種結晶の構造をよく複製でき、結晶表面は滑らかです。
4. 単結晶の成長に SiC シード基板を使用する理由
ほとんどの半導体単結晶は、溶融状態または溶液から成長させることができますが、SiC 自体の特性により、この 2 つの方法では単結晶を成長させることができません。
現在、物理気相輸送 (PVT) 法は、SiC 結晶を成長させるためのすべての SiC 成長技術の中で最も成熟した方法です。 その方法は、SiCシード基板をSiC粉末原料の入った坩堝に入れ、坩堝を中周波誘導炉または抵抗炉で加熱して温度を2000℃以上にし、SiとCを含むガス分子を誘導する方法です。原料と SiC シード間の温度勾配、SiC 結晶を成長させるためのシード ウエハーへの転送。 PVT法と初期のLely法との大きな違いは、PVT法が種結晶を導入することです。これにより、種結晶の結晶化成長プロセスの制御性が向上し、大型のSiC単結晶の成長に適しています。
詳細については、電子メールでお問い合わせください。victorchan@powerwaywafer.com と powerwaymaterial@gmail.com.