ویفر HPSI SiCOI 4 6 اینچی با اتصال هیدروفولیک

تصویر ویژه اتصال هیدروفولیک ویفر HPSI SiCOI 4 با اندازه 6 اینچ

شرح مختصر:

ویفرهای 4H-SiCOI نیمه عایق با خلوص بالا (HPSI) با استفاده از فناوری‌های پیشرفته پیوند و نازک‌سازی توسعه داده می‌شوند. این ویفرها با پیوند دادن زیرلایه‌های کاربید سیلیکون 4H HPSI بر روی لایه‌های اکسید حرارتی از طریق دو روش کلیدی ساخته می‌شوند: پیوند آبدوست (مستقیم) و پیوند فعال سطحی. روش دوم یک لایه اصلاح‌شده میانی (مانند سیلیکون آمورف، اکسید آلومینیوم یا اکسید تیتانیوم) را برای بهبود کیفیت پیوند و کاهش حباب‌ها، به‌ویژه مناسب برای کاربردهای نوری، معرفی می‌کند. کنترل ضخامت لایه کاربید سیلیکون از طریق SmartCut مبتنی بر کاشت یون یا فرآیندهای سنگ‌زنی و پرداخت CMP حاصل می‌شود. SmartCut یکنواختی ضخامت با دقت بالا (50 نانومتر تا 900 نانومتر با یکنواختی ±20 نانومتر) را ارائه می‌دهد، اما ممکن است به دلیل کاشت یون، آسیب جزئی به کریستال وارد کند و بر عملکرد دستگاه نوری تأثیر بگذارد. سنگ‌زنی و پرداخت CMP از آسیب به مواد جلوگیری می‌کنند و برای فیلم‌های ضخیم‌تر (350 نانومتر تا 500 میکرومتر) و کاربردهای کوانتومی یا PIC ترجیح داده می‌شوند، هرچند با یکنواختی ضخامت کمتر (±100 نانومتر). ویفرهای استاندارد ۶ اینچی دارای یک لایه SiC با ضخامت ۱ میکرومتر و یا بیشتر از ۰.۱ میکرومتر بر روی یک لایه SiO2 با ضخامت ۳ میکرومتر بر روی زیرلایه‌های Si با ضخامت ۶۷۵ میکرومتر با صافی سطح استثنایی (Rq < 0.2nm) هستند. این ویفرهای HPSI SiCOI با کیفیت عالی مواد و انعطاف‌پذیری فرآیند، برای تولید دستگاه‌های MEMS، PIC، کوانتومی و نوری مناسب هستند.

برای ما ایمیل ارسال کنید

ویژگی‌ها

بررسی اجمالی خواص ویفر SiCOI (کاربید سیلیکون روی عایق)

ویفرهای SiCOI یک زیرلایه نیمه‌هادی نسل جدید هستند که کاربید سیلیکون (SiC) را با یک لایه عایق، اغلب SiO₂ یا یاقوت کبود، ترکیب می‌کنند تا عملکرد را در الکترونیک قدرت، RF و فوتونیک بهبود بخشند. در زیر مروری دقیق بر خواص آنها که به بخش‌های کلیدی طبقه‌بندی شده‌اند، آمده است:

ملک	توضیحات
ترکیب مواد	لایه کاربید سیلیکون (SiC) که روی یک زیرلایه عایق (معمولاً SiO₂ یا یاقوت کبود) پیوند خورده است
ساختار کریستالی	معمولاً پلی‌تایپ‌های 4H یا 6H از SiC، که به دلیل کیفیت کریستالی بالا و یکنواختی شناخته می‌شوند.
خواص الکتریکی	میدان الکتریکی شکست بالا (~3 MV/cm)، شکاف باند وسیع (~3.26 eV برای 4H-SiC)، جریان نشتی کم
رسانایی حرارتی	رسانایی حرارتی بالا (~300 W/m·K)، که امکان اتلاف حرارت کارآمد را فراهم می‌کند
لایه دی الکتریک	لایه عایق (SiO₂ یا یاقوت کبود) ایزولاسیون الکتریکی را فراهم می‌کند و ظرفیت خازنی پارازیتی را کاهش می‌دهد
خواص مکانیکی	سختی بالا (حدود ۹ موهس)، استحکام مکانیکی عالی و پایداری حرارتی
پرداخت سطح	معمولاً فوق‌العاده صاف با چگالی نقص کم، مناسب برای ساخت دستگاه
کاربردها	الکترونیک قدرت، دستگاه‌های MEMS، دستگاه‌های RF، حسگرهایی که نیاز به تحمل دما و ولتاژ بالا دارند

ویفرهای SiCOI (کاربید سیلیکون روی عایق) یک ساختار زیرلایه نیمه‌هادی پیشرفته را نشان می‌دهند که از یک لایه نازک با کیفیت بالا از کاربید سیلیکون (SiC) متصل به یک لایه عایق، معمولاً دی‌اکسید سیلیکون (SiO₂) یا یاقوت کبود، تشکیل شده است. کاربید سیلیکون یک نیمه‌هادی با شکاف باند وسیع است که به دلیل توانایی مقاومت در برابر ولتاژهای بالا و دماهای بالا، همراه با رسانایی حرارتی عالی و سختی مکانیکی برتر شناخته شده است و آن را برای کاربردهای الکترونیکی با توان بالا، فرکانس بالا و دمای بالا ایده‌آل می‌کند.

لایه عایق در ویفرهای SiCOI، ایزولاسیون الکتریکی مؤثری را فراهم می‌کند و به طور قابل توجهی ظرفیت خازنی پارازیتی و جریان‌های نشتی بین دستگاه‌ها را کاهش می‌دهد و در نتیجه عملکرد کلی و قابلیت اطمینان دستگاه را افزایش می‌دهد. سطح ویفر به طور دقیق صیقل داده شده است تا به صافی فوق‌العاده با حداقل نقص دست یابد و نیازهای سختگیرانه ساخت دستگاه‌های میکرو و نانومقیاس را برآورده سازد.

این ساختار ماده نه تنها ویژگی‌های الکتریکی دستگاه‌های SiC را بهبود می‌بخشد، بلکه مدیریت حرارتی و پایداری مکانیکی را نیز تا حد زیادی افزایش می‌دهد. در نتیجه، ویفرهای SiCOI به طور گسترده در الکترونیک قدرت، قطعات فرکانس رادیویی (RF)، حسگرهای سیستم‌های میکروالکترومکانیکی (MEMS) و الکترونیک دما بالا استفاده می‌شوند. به طور کلی، ویفرهای SiCOI خواص فیزیکی استثنایی کاربید سیلیکون را با مزایای ایزولاسیون الکتریکی یک لایه عایق ترکیب می‌کنند و پایه‌ای ایده‌آل برای نسل بعدی دستگاه‌های نیمه‌هادی با عملکرد بالا فراهم می‌کنند.

کاربرد ویفر SiCOI

دستگاه‌های الکترونیک قدرت

سوئیچ‌های ولتاژ بالا و توان بالا، ماسفت‌ها و دیودها

از مزایای شکاف باند وسیع، ولتاژ شکست بالا و پایداری حرارتی SiC بهره‌مند شوید

کاهش تلفات توان و بهبود راندمان در سیستم‌های تبدیل توان

قطعات فرکانس رادیویی (RF)

ترانزیستورها و تقویت‌کننده‌های فرکانس بالا

ظرفیت خازنی پارازیتی کم به دلیل لایه عایق، عملکرد RF را افزایش می‌دهد

مناسب برای ارتباطات 5G و سیستم‌های راداری

سیستم‌های میکروالکترومکانیکی (MEMS)

حسگرها و محرک‌هایی که در محیط‌های سخت کار می‌کنند

استحکام مکانیکی و بی‌اثری شیمیایی، طول عمر دستگاه را افزایش می‌دهد

شامل حسگرهای فشار، شتاب‌سنج و ژیروسکوپ

الکترونیک دما بالا

الکترونیک برای خودرو، هوافضا و کاربردهای صنعتی

در دماهای بالا که سیلیکون از کار می‌افتد، با اطمینان کار کنید

دستگاه‌های فوتونیک

ادغام با قطعات اپتوالکترونیکی روی زیرلایه‌های عایق

فوتونیک روی تراشه را با مدیریت حرارتی بهبود یافته فعال می‌کند

پرسش و پاسخ در مورد ویفر SiCOI

س：ویفر SiCOI چیست؟

الف：ویفر SiCOI مخفف عبارت Silicon Carbide-on-Insulator wafer است. این نوعی زیرلایه نیمه‌هادی است که در آن یک لایه نازک از کاربید سیلیکون (SiC) روی یک لایه عایق، معمولاً دی‌اکسید سیلیکون (SiO₂) یا گاهی اوقات یاقوت کبود، پیوند داده می‌شود. این ساختار از نظر مفهومی مشابه ویفرهای معروف Silicon-on-Insulator (SOI) است، اما به جای سیلیکون از SiC استفاده می‌کند.