Bolachas 4 polegadas, 6 polegadas e 8 polegadas 4H-SiCOI Substratos compósitos de SiC em isolante
As bolachas SICOI (Carboneto de Silício em Isolante) representam uma tecnologia avançada de substrato compósito fabricada através dos processos Smart Cut™ ou Bonding & Thinning. A ZMSH fornece bolachas 4-6 polegadas 4H-SICOI, integrando filmes finos de SiC de alta qualidade com camadas isolantes (SiO₂/AlN) em substratos de silício ou SiC, através de ligação hidrofílica ou técnicas de ligação ativadas por plasma. Processo Smart Cut™: Utiliza implantação de íons de hidrogênio, ligação a baixa temperatura e exfoliação de precisão para obter camadas de SiC ultrafinas (50nm-20μm) com uniformidade de espessura de ±20nm, ideal para dispositivos de alta frequência e baixa perda. Processo Grinding+CMP: Adequado para requisitos de filmes mais espessos (200nm a espessuras personalizadas) com uniformidade de ±100nm, oferecendo eficiência de custo para aplicações de eletrônica de potência. A ZMSH fornece filmes de SiC condutores ou semi-isolantes personalizáveis, com opções de otimização de recozimento por implantação iônica ou afinamento/polimento direto para atender a diversos requisitos de desempenho e custo.
Principais características de Bolachas SiCOI
| Componente |
Propriedade |
Especificação |
Padrão de medição |
| Filme 4H-SiC |
Estrutura cristalina |
4H-SiC monocristalino |
ASTM F2094 |
| Densidade de defeitos |
<10³ cm⁻² (discordâncias de rosca) |
|
| Rugosidade da superfície (Ra) |
<0,5 nm |
Medição AFM |
| Resistividade semi-isolante |
>10⁶ Ω·cm |
SEMI MF397 |
| Faixa de dopagem tipo N |
10¹⁶-10¹⁹ cm⁻³ |
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| Condutividade térmica |
>300 W/(m·K) |
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| Camada SiO₂ |
Método de formação |
Oxidação térmica |
|
| Constante dielétrica (ε) |
3.9 |
JESD22-A109 |
| Resistência à ruptura |
>10 MV/cm |
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| Densidade de armadilha de interface |
<10¹¹ cm⁻²eV⁻¹ |
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| Substrato de Si |
Expansão térmica (CTE) |
~3,5×10⁻⁶/°C |
|
| Empenamento da bolacha (8 polegadas) |
<50 μm |
SEMI M1 |
| Estabilidade de temperatura |
>300°C |
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| Desempenho integrado |
Suporte de tamanho da bolacha |
Formatos de 4-8 polegadas |
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Principais aplicações de Bolachas SiCOI
1. Eletrônica de potência
Inversores EV: MOSFETs de SiC em substratos SICOI operam a 1200V com 30% menos perdas de comutação, compatíveis com sistemas de carregamento rápido de 800V.
Acionamentos de motores industriais: Bolachas SICOI com camadas isolantes de AlN melhoram a dissipação de calor em 50%, suportando embalagens de módulos >10kW.
2. Comunicações RF e 5G
Amplificadores de potência mmWave: GaN HEMTs em SICOI semi-isolante atingem 8W/mm de saída a 28GHz com >65% de eficiência.
Antenas phased array: Baixa perda dielétrica (tanδ<0,001) minimiza a atenuação do sinal para comunicações por satélite.
3. Computação e sensoriamento quântico
Portadores de qubit de spin: Filmes de SiC ultrafinos (<100nm) fornecem ambientes de baixo ruído, estendendo os tempos de coerência além de 1ms.
Sensores MEMS de alta temperatura: Operação estável a 300°C para monitoramento de motores aeroespaciais.
4. Eletrônicos de consumo
CIs de carregamento rápido: Dispositivos GaN baseados em SICOI permitem carregamento >200W com uma pegada 40% menor.
Serviços da ZMSH
Como um fornecedor líder de substratos de semicondutores de banda larga, oferecemos suporte técnico completo, desde P&D até produção em massa:
· Desenvolvimento personalizado: Otimize a espessura do filme de SiC (nan escala a mícrons), dopagem (tipo N/P) e camadas isolantes (SiO₂/AlN/Si₃N₄) por requisitos do dispositivo.
· Consulta de processo: Recomende soluções Smart Cut™ (alta precisão) ou Grinding+CMP (custo-efetivo) com dados comparativos.
· Testes no nível da bolacha: Inclui análise do estado da interface, mapeamento da resistência térmica e validação da confiabilidade de alta tensão.
Perguntas e Respostas
1. P: O que é uma bolacha SICOI?
R: A bolacha SICOI (Carboneto de Silício em Isolante) é um substrato compósito avançado que integra um filme 4H-SiC monocristalino com uma camada isolante de SiO₂ em uma base de silício/safira, permitindo dispositivos de alta potência e RF com desempenho térmico/elétrico superior.
2. P: Como o SICOI se compara ao SOI?
R: O SICOI oferece 5x maior condutividade térmica (>300W/m·K) e 3x maior tensão de ruptura (>8MV/cm) do que o SOI, tornando-o ideal para eletrônicos de potência de 800V+ e aplicações mmWave 5G.
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