BSOI硅片:键合SOI
Okmetic的键合绝缘体上硅片(BSOI)为MEMS和传感器件提供了先进的硅基衬底。很多情况下,BSOI硅片比体硅更具成本效益。BSOI硅片有很多优点,它可以实现更好的设备设计方案、改进设备性能以及更小的裸片尺寸,并且可以实现完全定制以满足您的设备和工艺的需求。
Okmetic的BSOI硅片是通过将两片硅片键合在一起并在其间留下绝缘氧化层的方法来制造的。传感元件和某些IC器件通常构建在上层的硅片上,充当器件层。埋氧层是极好的电绝缘层,在器件制造中形成了有效的蚀刻停止层。在制备更复杂的设备(譬如某些MEMS结构)时,它还可以充当牺牲层。底层硅片支撑器件的结构,但也可用于密封结构或作为传感元件的一部分。SOI硅片的质量和洁净度标准与体硅片相同。
键合和减薄工艺可实现更厚的SOI器件层,从而给与器件设计更大的自由度
得益于Okmetic的键合和减薄工艺,SOI硅片的器件层比其他SOI技术制备的器件层更厚,这为器件设计提供了更大的自由度。键合SOI硅片器件层的厚度范围从1微米到200微米以上,标准厚度公差为±0.5微米,增强型SOI硅片的厚度公差甚至可以达到±0.1微米。Okmetic卓越的定向精度可同时用于上层的器件层和底层硅片,从而减少客户器件性能的不确定性。底层硅片的厚度在300微米到950微米之间,背面可进行抛光或蚀刻。埋氧层为硅片提供高质量的热氧化膜(SiO2)。
BSOI硅片是制备多种设备的最佳解决方案
Okmetic的BSOI硅片解决方案可用于多种设备,譬如压力传感器、微流体设备、微光机电系统(MOEMS)、流体传感器、执行性、三轴加速度计、陀螺仪、硅基扬声器和机械零部件等。SOI硅片还为栅极驱动器(IGBT/ 功率MOSFET)、电池和电源管理集成电路等的制造提供了一种全新的解决方案,点击详细了解我们的电源管理SOI 硅片。此外,SOI 硅片的使用正在扩展到射频领域,Okmetic为此开发了高阻SOI 片。我们的硅片产品不仅能够量身定制还可以根据客户需求修改参数,有利于充分发挥高阶设备设计开发的潜力。现在,客户可选择标准台阶型BSOI硅片或无台阶型 BSOI硅片。
常规SOI硅片的规格
晶体生长方式 | Cz, MCz, A-MCz® |
硅片直径 | 200 mm, 150 mm |
晶向 | <100>, <110>,<111> |
N型掺杂剂 | 锑、磷 |
P型掺杂剂 | 硼 |
电阻率1 | 从 <0.001到 >7000 欧姆-厘米* *电阻率范围因掺杂剂和晶向而异 |
器件层厚度2* | 1微米到 >200微米 公差 ±0.5微米(标准BSOI)、±0.3微米(0.3 SOI)、±0.1微米(E-SOI®、电源管理SOI)、±0.5微米或更低(C-SOI®) |
埋氧层厚度3 | 0.3微米到 >5微米 |
衬底层厚度4 | 200 mm:300-950微米,通常为725微米 150 mm:300-950微米,通常为380微米 |
背面 | 抛光或刻蚀 |
台阶区域 | 标准或无台阶型(适用于200毫米的 BSOI、E-SOI®和电源管理SOI硅片) |
2 在一定限制条件下可实现其他厚度。150mm E-SOI®硅片的厚度容差为±0.2微米。
3 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。
4 200mm硅片:通常为500-725微米,150mm硅片:通常为380-675微米,对于要求严苛的器件有±3微米的容差。
* 可适用于具有不同厚度的两个器件和埋氧层。
完全兼容CMOS硅片表面质量和清洁度要求。
BSOI硅片以更经济的方式实现更复杂的设计
与体硅微加工相比,SOI硅片提供了极具成本效益的解决方案。譬如,在400微米厚的硅片上制造压力传感器时,使用SOI硅片可以将每个芯片的成本降低33%。主要原因是BSOI硅片允许更小的裸片尺寸,每片硅片可制备更多的芯片,从而降低硅片、图案化、蚀刻和键合等各项工艺的成本。
得益于其分层结构和更厚的器件层,BSOI硅片为高阶应用的制备设计提供了更大的自由度。譬如,使用BSOI硅片作为衬底可以扩展智能电源管理集成,使其包含高达100V或更高电压的驱动器电路。
BSOI硅片是一种具有多种优势的先进解决方案:
- 有利于减少成本、缩小设备尺寸
- 改进设备性能和精度
- 提高设备可靠性
- 更先进的设备设计
满足特种需求的BSOI硅片种类
0.3 SOI硅片
Okmetic的0.3 SOI硅片是一种键合绝缘体上硅片,在顶层的器件层和衬底层之间有一层埋氧层(BOX),经过超高精度地减薄实现了±0.3微米的器件层厚度公差。器件均匀性是一种相对更具成本效益的解决方案,可以提供设备性能和精度,并为设备设计提供额外的自由度。Okmetic的E-SOI®硅片甚至可以实现更高程度的均匀性。0.3 SOI硅片是压力传感器和谐振器等许多MEMS器件的理想衬底。
DSOI硅片
Okmetic的DSOI硅片是一种键合的绝缘体上硅片,拥有两种不同厚度的器件和埋氧层。DSOI硅片适用于MEMS和光子器件。
LSOI硅片
Okmetic的LSOI硅片是一种键合的绝缘体上硅片,其器件层结合了厚且高掺的特点。此类低电阻率键合SOI硅片适用于某些MEMS设备。譬如相比基于石英的振荡器,硅基振荡器不需要外部封装。这方便缩小电路板的尺寸,且不会存导致外部芯片的质量问题。
厚SOI硅片
Okmetic的厚SOI硅片是一种键合的绝缘体上硅片,其器件层非常厚。键合工艺可以制造非常厚的SOI器件层(高达200微米),这是其他技术无法实现的。