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4インチ（100 mm）SiCエピタキシャルウェーハは、半導体市場において重要な役割を果たし続けており、世界中のパワーエレクトロニクスおよびRFデバイスメーカーにとって、高度に成熟した信頼性の高いプラットフォームとして機能しています。4インチウェーハサイズは、性能、入手可能性、コスト効率のバランスが優れており、中～大量生産における業界の主流の選択肢となっています。
SiCエピタキシャルウェーハは、高品質の単結晶SiC基板上に堆積された、精密に制御された薄い炭化ケイ素層で構成されています。エピタキシャル層は、均一なドーピング、優れた結晶品質、および超平滑な表面仕上げのために設計されています。広いバンドギャップ（3.2 eV）、高い電界強度（〜3 MV/cm）、および高い熱伝導率を備えた4インチSiCエピタキシャルウェーハは、高電圧、高周波、および高温用途においてシリコンを凌駕するデバイスを可能にします。
電気自動車から太陽エネルギー、産業用ドライブまで、多くの業界が、効率的で堅牢、かつコンパクトなパワーエレクトロニクスを製造するために、4インチSiCエピタキシャルウェーハに引き続き依存しています。
4インチSiCエピタキシャルウェーハの製造には、高度に制御された化学気相成長法（CVD）プロセスが含まれます。
基板の準備
高純度4インチ4H-SiCまたは6H-SiC基板は、高度な化学機械研磨（CMP）を受け、エピタキシャル成長中の欠陥を最小限に抑えるために、原子レベルで平滑な表面を作成します。
エピタキシャル層の成長
CVD反応器では、シラン（SiH₄）やプロパン（C₃H₈）などのガスが高温（〜1600〜1700℃）で導入されます。これらのガスは分解され、基板上に堆積して新しい結晶SiC層を形成します。
制御されたドーピング
窒素（n型）またはアルミニウム（p型）などのドーパントは、抵抗率やキャリア濃度などの電気的特性を調整するために慎重に導入されます。
精密モニタリング
リアルタイムモニタリングにより、4インチウェーハ全体にわたる厚さの均一性とドーピングプロファイルの厳密な制御が保証されます。
後処理品質管理
完成したウェーハは、厳格なテストを受けます。
表面粗さの原子間力顕微鏡（AFM）
応力と欠陥のラマン分光法
結晶品質のX線回折（XRD）
欠陥マッピングのためのフォトルミネセンス
反り/そり測定
| 4インチ直径炭化ケイ素（SiC）基板仕様 | |||||||||
| グレード | ゼロMPDグレード | 生産グレード | 研究グレード | ダミーグレード | |||||
| 直径 | 100. mm±0.5mm | ||||||||
| 厚さ | 350 μm±25μm または 500±25um またはその他のカスタマイズされた厚さ | ||||||||
| ウェーハオリエンテーション | オフ軸：4.0°方向<1120> ±0.5° for 4H-N/4H-SI オン軸：<0001>±0.5° for 6H-N/6H-SI/4H-N/4H-SI | ||||||||
| マイクロパイプ密度 | ≤0 cm-2 | ≤1cm-2 | ≤5cm-2 | ≤10 cm-2 | |||||
| 抵抗率 | 4H-N | 0.015~0.028 Ω•cm | |||||||
| 6H-N | 0.02~0.1 Ω•cm | ||||||||
| 4/6H-SI | ≥1E5 Ω·cm | ||||||||
| プライマリフラット | {10-10}±5.0° | ||||||||
| プライマリフラット長 | 18.5 mm±2.0 mm | ||||||||
| セカンダリフラット長 | 10.0mm±2.0 mm | ||||||||
| セカンダリフラットオリエンテーション | シリコン面アップ：プライムフラットから90°CW ±5.0° | ||||||||
| エッジ除外 | 1 mm | ||||||||
| TTV/反り/そり | ≤10μm /≤10μm /≤15μm | ||||||||
| 粗さ | 研磨Ra≤1 nm | ||||||||
| CMP Ra≤0.5 nm | |||||||||
| 高強度光によるクラック | なし | 1つ許可、≤2 mm | 累積長≤10mm、単一長≤2mm | ||||||
| 高強度光による六角プレート | 累積面積≤1% | 累積面積≤1% | 累積面積≤3% | ||||||
| 高強度光によるポリタイプエリア | なし | 累積面積≤2% | 累積面積≤5% | ||||||
| 高強度光による傷 | 3本の傷が1×ウェーハ直径の累積長 | 5本の傷が1×ウェーハ直径の累積長 | 5本の傷が1×ウェーハ直径の累積長 | ||||||
| エッジチップ | なし | 3つ許可、各≤0.5 mm | 5つ許可、各≤1 mm | ||||||
4インチSiCエピタキシャルウェーハは、以下を含む分野で信頼性の高いパワーデバイスの大量生産を可能にします。
電気自動車（EV）
トラクションインバータ、車載充電器、DC/DCコンバータ。
再生可能エネルギー
太陽光ストリングインバータ、風力発電コンバータ。
産業用ドライブ
効率的なモータドライブ、サーボシステム。
5G / RFインフラ
パワーアンプとRFスイッチ。
家電製品
コンパクトで高効率な電源。
1. なぜシリコンよりもSiCエピタキシャルウェーハを選ぶのですか？
SiCは、より高い電圧と温度許容度を提供し、より小型、高速、かつ効率的なデバイスを可能にします。
2. 最も一般的なSiCポリタイプは何ですか？
4H-SiCは、広いバンドギャップと高い電子移動度により、ほとんどの高出力およびRFアプリケーションに最適な選択肢です。
3. ドーピングプロファイルをカスタマイズできますか？
はい、ドーピングレベル、厚さ、および抵抗率は、アプリケーションのニーズに合わせて完全に調整できます。
4. 標準的なリードタイムは？
標準的なリードタイムは、ウェーハサイズと注文量によって異なりますが、4〜8週間です。
5. どのような品質チェックが実行されますか？
AFM、XRD、欠陥マッピング、キャリア濃度分析など、包括的なテストが行われます。
6. これらのウェーハはシリコンファブ装置と互換性がありますか？
ほとんどの場合、はい。異なる材料の硬度と熱特性により、わずかな調整が必要です。
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