功率氮化镓衬底硅片(硅和SOI上) 

Okmetic的功率氮化镓(GaN)衬底硅片品类丰富,包括标准厚度到超厚的硅片、晶向为<111>的单抛片、双抛片和键合SOI硅片,它们为氮化镓的生长提供了先进的应力管理能力。相比碳化硅上氮化镓衬底,功率氮化镓衬底硅片的性能强大且更具经济效益,适用于功率氮化镓器件,譬如氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)器件。

Okmetic一直都处于衬底硅片材料开发的前沿,以满足严苛的功率氮化镓外延工艺的需求。各种硅片设计的特性决定了硅片衬底在氮化镓外延工艺中的表现。Okmetic拥有丰富的专业知识,能够设计出满足客户需求的硅基衬底,不仅能够满足严苛的氮化镓外延工艺条件也能够减少硅片的翘曲或弯曲。 

硅基衬底旨在满足严苛的氮化镓外延工艺条件并减少硅片的翘曲或弯曲

除了针对功率氮化镓应用需求而优化的单抛片、双抛片和SOI硅片外,Okmetic还提供高阻射频氮化镓衬底硅片

经过优化的硅基衬底可承受氮化镓工艺的极端应力 

Okmetic的功率氮化镓衬底硅片(单抛片和双抛片)旨在承受氮化镓外延工艺的极端应力,并减少硅片的弯曲或翘曲。我们标志性的先进磁拉长晶法A-MCz®是为功率氮化镓衬底赋能的重要原因之一。这种工艺使功率氮化镓衬底硅片具有超高掺杂浓度且受控的氧含量,从而保证其晶格的完整性。通过严格的晶向控制,Okmetic得以优化硅片的应力管理能力。  

具有最佳性能的耐用硅片 

  • 旨在承受氮化镓外延工艺的极端应力并减少其功率损耗  
  • 低电阻、高掺杂且优化的氧含量,提高了晶格的完整性和耐用性  
  • 针对不同需求的定制化解决方案 

完全根据您的工艺需求进行定制 

用于硅上氮化镓应用的功率氮化镓衬底硅片(单抛片和双抛片)可针对超过650V的横向氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)器件和高功率LED进行定制。相比碳化硅上氮化镓衬底,其功能强大且更具成本效益。  

功率氮化镓衬底硅片可针对超过650V的横向氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)器件和高功率LED进行定制

Okmetic的功率氮化镓衬底硅片可完全根据您的设备和工艺需求进行定制。衬底硅片具有严格的晶向控制,可选<111>或偏向。硅片厚度范围从标准厚度到超厚1150微米,可减少硅片的弯曲或翘曲,并提高硅片的耐用性。背面处理的选项包括Poly和LTO背封层结构,进一步提高其应力管理能力。  

硅和碳化硅 

相比现有的碳化硅上氮化镓衬底,使用硅作为氮化镓衬底的高压功率器件更具成本效益。正因如此,硅作为氮化镓衬底的受欢迎程度正在逐步提高。除了成本效益之外,硅基衬底的主要优势是其尺寸,它可以制作成200 mm的晶圆。 

SOI硅基衬底是氮化镓器件单片集成的新兴解决方案 

SOI硅片已成为氮化镓器件单片集成的有效方案。它非常适合低应力的氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)、集成直接驱动/共源共栅的氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)和全氮化镓的单片集成。  

根据X射线衍射,在键合SOI硅片上生长的氮化镓层比在标准硅衬底上生长的氮化镓层表现出更低的应力和更高的晶体质量。点击这里详细了解。埋氧层和沟槽隔离的组合可实现单片集成,从而减小裸片的尺寸,并在氮化镓器件附近集成栅极驱动器。随着栅极电压噪声和过冲/下冲的减少,栅极驱动器提高了功效、减少了振铃,并增强了E模式下氮化镓的驱动电压。

根据X射线衍射,在键合SOI硅片上生长的氮化镓层比在标准硅衬底上生长的氮化镓层表现出更低的应力和更高的晶体质量

Okmetic的氮化镓SOI硅基衬底可实现完全定制。SOI硅片将低至<0.001欧姆-厘米的电阻率和受控的氧含量相结合,从而实现出色的晶格完整性。具有严格晶向控制的正向<111>可提高硅片的耐用性,但使用偏向的硅片同样可以获得良好的效果。器件层、衬底层和埋氧层都可以实现完全定制。衬底层的厚度可调节至950微米,以减少硅片的弯曲、提高其耐用性。埋氧层厚度也可在0.5至4微米之间定制。Okmetic还可以为客户提供无台阶型氮化镓SOI硅基衬底,最佳的边缘形状助力客户最大限度地使用硅片面积。

用于硅上氮化镓应用的功率氮化镓衬底硅片常用规格 

长晶方式 MCz, A-MCz® 
直径 200 mm, 150 mm
晶向 <111>、可偏向 
N型掺杂剂 (磷、锑、砷) 
P型掺杂剂 硼 
电阻率1<0.001至>1500欧姆-厘米
电阻率容差根据价格目标和电阻率范围确定
氧浓度 (Oi)2<4至20 ppma
径向氧梯度 (ROG)3通常低于10%
碳浓度4<0.5 ppma
单抛片厚度5 200 mm:550至1150微米
150 mm:400至1150 微米
双抛片厚度5200 mm:380至1150微米
150 mm:380至>1150 微米
单抛片背面处理 蚀刻、LTO背封层结构、Polyback
1电阻率范围因掺杂剂和晶向而异
2ASTM F121-831/SEMI MF1188-1107
3SEMI MF951, 低氧浓度:ROG >20%
4ASTM F123-91,受测量技术限制
5在一定限制条件下可实现其他厚度
完全兼容CMOS晶圆表面质量和清洁度要求 

用于绝缘体上氮化镓应用的功率氮化镓衬底硅片常用规格 

长晶方式MCz, A-MCz® 
直径 200 mm, 150 mm
晶向 <111>、可偏向
N型掺杂剂 (磷、锑、砷) 
P型掺杂剂 硼 
电阻率1 <0.001至>1500欧姆-厘米
电阻率容差根据价格目标和电阻率范围确定
氧浓度 (Oi)2<4至13 ppma
器件层厚度3 2微米到>200微米(±0.1微米)
埋氧层厚度40.3微米至>5微米
衬底层厚度5675微米至950微米(±3-5微米) 
背面 抛光或蚀刻 
台阶区域 标准或无台阶(适用于200 mm硅片)
1电阻率范围因掺杂剂和晶向而异
2ASTM F121-831/SEMI MF1188-1107
3在一定限制条件下可实现其他厚度。150mm硅片厚度容差为±0.2微米。
4类型:热氧化物。通常厚度为0.5至2微米,一定限制条件下可实现>5微米的埋氧层厚度。
5200mm硅片:通常为725微米,150mm硅片:通常为675微米,对于要求严苛的器件有±3微米的容差
完全兼容CMOS晶圆表面质量和清洁度要求 

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