SOI晶圆库存和定制加工
能力介绍(必看):
尺寸:4英寸,6英寸,8英寸
器件层公差:+-20nm(普通级),+-5nm(高精度)
顶层硅层厚度:15nm-600nm(SMARTCUT工艺) 大于600nm(减薄抛光+精修工艺,由于采用的是减薄抛光工艺,因此厚度可以很厚)
热氧层厚度:50nm-500nm(干法热氧),500nm-20um(湿法热氧)
衬底厚度:可以定制,但是常规厚度为 4寸-525um 6寸 675um 8寸 725um
类型:
常规SOI晶圆--Normal-SOI
结构:SI-SiO2-Si
引入额外的离子束抛光工艺,可以将SMARTCUT工艺的SOI顶层器件层精度从+-10nm降低到+-4nm ,可以将减薄抛光工艺的SOI顶层器件层精度从+-1um降低到+-100nm
光子集成线路用SOI晶圆--PIC-SOI
结构:SI-SiO2-Si
薄膜硅光:常见厚度220nmSi-3umSiO2-675umSi(有库存),可以定做其他厚度,同时也有单高阻SOI晶圆用于异质集成(异质集成PD),双高阻SOI晶圆用于CPO
厚膜硅光:常见厚度3000nmSi-3umSiO2-675umSi(有库存),该工艺为芬兰VTT公司提出,与OKEMTIC公司合作开发,目前我单位在6寸上可以达到与OKemetic同样器件层厚度精度+-100nm
用于功率器件氮化镓外延的111晶向的SOI晶圆--GaN-SOI
我单位已成功开发出用于用于射频氮化镓外延的111晶向的SOI晶圆
利用111晶向SOI衬底来生长氮化镓外延在功率氮化镓器件上的优势
"将多个 GaN 功率器件集成到一个芯片上,可显著缩小功率环路尺寸,消除互连寄生效应,并降低组装复杂性。在横向 GaN-on-Si 工艺中,将多个功率器件放置在单个芯片上非常简单。然而,当 GaN 器件在较大的源极到衬底电压下工作时,反向选通和阈值电压偏移会导致电流分布不均,从而降低效率 。为了在同一衬底上完全隔离器件,必须使用 GaN-on-SOI 技术,以消除反向选通效应并降低寄生电容. "
"功率器件在 GaN-on-Si 衬底上的单片集成受到器件之间的串扰和通过“衬底接触”产生的“反向门控”效应的影响。抑制串扰和“反门”效应的解决方案之一是使用 SOI(绝缘体上硅)衬底与沟槽隔离相结合 。GaN-on-Si 器件表现出“backganting”效应,其中硅衬底会影响 GaN-on-Si 结构中通道的电气特性。这种影响会导致阈值电压和漏电流不稳定,从而影响器件的性能和可靠性。另一种解决方案是使用带有多晶硅 AlN 内核的工程衬底,市售的规格为 QST®(QROMIS Substrate Technology)。QST® 衬底相对较高的价格阻碍了其广泛应用。最近,人们对 GaN-on-Sapphire 产生了极大的兴趣,它也可以用作 GaN 单片集成电路的衬底。GaN-on-Sapphire 的缺点是蓝宝石衬底的热导率低。 因此,SOI 衬底在单片电路的低成本和高性能之间提供了良好的权衡."
空腔SOI晶圆-Cavity-SOI,采用曝光显影刻蚀+SMARTCUT工艺
结构:Si-SiO2(带图案)-Si带图案)
我单位可以提供CavitySOI晶圆,为了保证顶层的器件层的质量,Cavity和器件层厚度之比最大为40比1,同时,我们的优势在于我们可以制备超高精度的Cavity,国外最大的CavitySOI公司能做的最小线宽为2um,其单位采购的光刻机为接触式光刻机,因此,其最小线宽仅能为2um,我单位采用步进式光刻来制备Handle wafer的pattern ,结合刻蚀工艺,我单位能制备最小线宽180nm的Cavity,Cavity深宽比最大为50:1.
用于射频器件的SOI晶圆,RF-SOI
结构:Si-Poly Si(Trap RIch Layer)-SiO2-Si
我单位可以提供用于用于射频器件的SOI晶圆,尺寸为6寸和8寸,Handle layer 一般为高阻硅,Trap rich layer 一般为LPCVD Poly Si,该层厚度最后可以为1300nm
超厚顶层um级SOI晶圆高精度,采用减薄+抛光+Trimming工艺
结构:SI(>1um)-SiO2-Si
超厚顶层的SOI晶圆一般是指的超厚顶层的SOI晶圆,此类晶圆由于离子注入的限制,无法通过SMARTCUT工艺获取,一般是通过减薄抛光的方式获得,但是常规的减薄抛光仅仅能获得+-1um的顶层精度,为了进一步提高SOI晶圆的精度 ,我单位采用TRIM工艺,利用离子束进行修整来提高该产品的顶层膜厚精度到+-100nm
案例1.20um+-100nm
案例2:3um+-100nmSOI
超薄SOI-FDSOI,采用直接SMARTCUT或者外延片键合或者SMARTCUT+Trim
FDSOI是指Fully Deplated SOi ,具有超薄的热氧层和器件层
案例:30nm顶层SOI
超厚氧化层SOI晶圆-Thick
结构:Si-SiO2(最厚20um)-Si
该产品主要的特点在于其热氧层十分厚。
拥有厚Box层的SOI晶圆。可利用于超高耐压半导体Power device。
而且,加速度Sensor、Actuator等需要用SOI晶圆的氧化膜作为牺牲层来进行蚀刻加工的Bulk-type MEMS上特别有效。牺牲层厚的话可以确保构造体在作动上有足够的间距。可解决Sticking的问题扩大垂直方向动作范围等等。并可提高良率且可用新的思维来进行,对Device的开发作出贡献。
业务流程(必看):
#1:甲方确定自己每一层需要的(a,膜层厚度,b,硅的电阻率,晶向,等c,晶圆尺寸)
#2:乙方根据甲方要求出具规格书,并发给甲方确认
#3:甲方确认规格书无误,签署合同,进行加工
关于周期:一般SOI加工周期在1-1.5个月(这个取决于是否需要定制硅片和做热氧化)
关于价格:1片起订,价格偏贵,建议一次采购5片,价格较为实惠,价格联系小编获取
关于产品品质:完全按照规格书执行加工,加工成,出具出货报告,有TTVBOWWRAP等详细信息,产品品质稳定可靠。
关于付款:支持货到付款,推荐50%预付,50%货到付款
优势:
我们拥有完整的键合、离子注入、退火,抛光和高精度Trimming生产线,因此我们拥有强大的定制加工能力。与世界主流SOI制造商的傲慢态度不同,我们接受一块SOI晶圆的订单。同时,我们的交货速度相对较快。生产过程仅需要3-4周。
定制流程:
1.硅片准备(一般硅片的定制需要3周左右,如果是库存则无需硅片定制时间)
2.双面抛光
3.离子注入
4.键合
5.退火
6.CMP抛光
7.Trim精修(2-7流程耗时大概在4-6周)
膜厚均匀性+-3nm
库存清单
SOI 晶圆的制造工艺:
1. **起始材料选择:**
- **衬底晶圆:**基底晶圆通常是标准硅晶圆。
- **绝缘层:**最常用的绝缘体是二氧化硅 (SiO2),但也可以使用其他材料。
2. **键合技术:**
- **晶圆键合 (SOI):**硅晶圆与一层二氧化硅键合。这是通过直接键合或熔融键合等工艺完成的,其中两个晶圆接触并施加热量/压力以形成牢固的键合。
- **智能切割方法:**这是一种广泛使用的 SOI 晶圆生产方法,其中将氢离子注入薄硅层,然后键合到氧化晶圆上。然后对粘合的组件进行加热,使植入层裂开,在绝缘层上形成薄硅层。
3. **层厚度控制:**
- 必须精确控制硅层和绝缘层的厚度。这可以通过各种技术实现,包括离子注入和蚀刻。
4. **晶圆减薄:**
- 如果需要,SOI 晶圆可以进一步减薄以达到应用所需的尺寸。
5. **表面清洁和精加工:**
- 彻底清洁晶圆以去除任何污染物。还可以进行最终抛光以确保表面光滑。
6. **特性和质量控制:**
- 晶圆经过各种测试以确保它们符合要求的规格,包括电气和物理特性。
SOI 晶圆的应用:
1. **高性能集成电路 (IC):**
- SOI 技术可提高高速低功耗设备的性能,降低寄生电容,从而提高开关速度。
2. **射频 (RF) 设备:**
- SOI 晶圆因其更高的机电性能和更低的噪声系数而用于 RF 应用。
3. **超低功耗设备:**
- SOI 技术非常适合低功耗应用,例如 IoT 设备和移动电子设备,因为它可以最大限度地减少漏电流。
4. **存储设备:**
- SOI 晶圆用于制造某些类型的存储器,包括 SRAM 和闪存,以提高性能并降低功耗。
5. **微机电系统 (MEMS):**
- SOI 晶圆也用于 MEMS 制造,允许在单个芯片上集成机械和电子元件。
6. **太阳能电池:**
- 某些类型的 SOI 晶圆被研究用于太阳能电池,利用其重量轻、效率高的特点。
通过利用 SOI 晶圆的特性,制造商可以制造出速度更快、效率更高、能够满足各种现代应用需求的设备。