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功率器件用衬底硅片
Okmetic 的单抛(SSP)、双抛(DSP)和 SOI 硅片针对高性能功率半导体的需求进行了优化,包括高掺低电阻率硅片和中等电阻率硅片,后者具有严格的电阻率控制、低且受控的氧含量水平以及零 BMD。A-MCz®的长晶方式和多样的硅片参数选择,确保定制化、高附加值、降低功率损耗的硅片解决方案。
功率 MOSFET、IGBT、二极管、CMOS、BiCMOS 和双极晶体管都受益于专门为其需求量身定制的硅片。
Okmetic 的低电阻率硅片被广泛应用于多种器件,譬如功率 MOSFET 和低压功率 MOSFET,以及功率肖特基二极管、双极晶体管、整流器和晶闸管。我们为功率器件优化的中等电阻率硅片用于 IGBT 和 CMOS、BiCMOS 等工艺。
最低电阻率低至0.001欧姆-厘米
Okmetic 的150至200毫米的中低电阻率硅片产品丰富,可满足功率半导体的需求。硅片参数可以根据客户需求灵活调整,最低电阻率可低至0.001欧姆-厘米。掺杂剂选择包含磷、砷和硼。晶向选择包括 <100>、<110> 或 <111>。硅片厚度范围从380至 >1,150 微米,背面处理方式选择有蚀刻、Polyback、LTO 或抛光。
我们的低电阻率硅片,特别是掺磷的硅片产品,让客户能够制造出金属杂质含量极低的无失配外延层,从而提高器件性能。
A-MCz®的长晶方式有利于 IGBT
相比使用区熔法(FZ)制备的硅片,使用我们先进的 MCz(A-MCz®)长晶法制造的中等电阻率硅片表现出优异的性能和成本效益。我们的 A-MCz®硅片还提高了客户工艺的产量,主要原因是它们增强的晶格提高了稳健性、减少了位错和破损,而且它们的体内微缺陷水平极低。通过调整氧含量的相应水平,也考虑了供体生成效应和沉淀情况。
超低氧含量 A-MCz®长晶法的优势:
· 与区熔法(FZ)相比,更好的防滑性和抗辐射硬度;
· 非常低的氧含量水平;
· 无体内微缺陷;
· 非常适合高压应用(如 IGBT)
功率器件的先进衬底:SOI 硅片和硅上氮化镓硅片
2015年以来,Okmetic 一直在为电源管理器件提供键合 SOI 硅片。它们可以为需要沟槽电介质隔离的功率器件增加价值。这些器件包括栅极驱动器(如功率 MOSFET 等)以及嵌入式技术(智能化电源 / BCD 和横向 HV 器件等)。
Okmetic 始终处于开发硅片的最前沿,满足功率器件制造商遇到的氮化镓外延工艺的严苛需求。各种硅片设计的特性决定了硅片在氮化镓外延工艺中的表现,长年的经验让我们能够设计出最能承受严苛外延工艺条件的硅片。相比高压器件中的 GaN-on-SiC(碳化硅基氮化镓),硅上氮化镓衬底变得越来越受欢迎的主要原因是它们更具成本效益。硅片相比碳化硅衬底的优势在于它们很容易做到200毫米直径。Okmetic 还开发了用于硅上氮化镓应用的高阻射频GaN硅片。
利用 SOI 硅片作为硅上氮化镓衬底,我们可以进行进一步的开发,譬如构建新的 HEMT 器件(高电子迁移率晶体管)。根据 X 射线衍射,生长在 SOI 硅片上的氮化镓层比生长在标准硅衬底上的氮化镓层表现出更低的应力和更高的结晶质量。SOI 硅片器件层下的掩埋氧化物减少了寄生感应,当与沟槽隔离相结合时,可以实现电源和逻辑部分的单片集成,从而缩小硅片尺寸。
功率器件用衬底硅片
功率器件用衬底硅片
功率器件用单抛片和双抛片的规格
长晶方式 |
Cz, MCz, A-MCz® |
直径 |
150 mm, 200 mm |
晶向 |
<100>, <110>, <111> |
N 型掺杂剂 |
砷、磷 |
P 型掺杂剂 |
硼 |
电阻率 |
低至0.001欧姆-厘米 |
单抛片厚度 |
150毫米硅片的厚度为400 – 1150微米;200毫米硅片的厚度为550 – 1150微米 |
双抛片厚度 |
150毫米硅片的厚度为380 – 1150微米;200毫米硅片的厚度为380 – 1150微米* |
单抛片背面处理 |
蚀刻、Polyback、LTO |
功率半导体的 SOI 硅片规格
长晶方式 |
Cz, MCz, A-MCz® |
直径 |
150 mm, 200 mm |
晶向 |
<100>, <110>, <111> |
N 型掺杂剂 |
磷 |
P 型掺杂剂 |
硼 |
电阻率 |
低至0.001欧姆-厘米 |
器件层厚度 |
从1微米到 >200微米 |
埋氧层厚度 |
0.3 – 4微米,通常在0.5微米至2微米之间 |
下层硅片厚度 |
300微米到950微米,200毫米硅片的底层硅片厚度通常为725微米,150毫米硅片的底层硅片厚度通常为675微米 |
背面 |
抛光或刻蚀 |
TTV |
<1 微米 |
晶向精度 |
±0.2° (要求更高的器件的精度为 ±0.1°) |