HPSI SiCOI vahvel 4/6-tolline hüdrofiilne liimimine

Lühike kirjeldus:

Kõrge puhtusastmega poolisoleerivate (HPSI) 4H-SiCOI vahvlite väljatöötamisel kasutatakse täiustatud liimimis- ja hõrenemistehnoloogiaid. Vahvlid valmistatakse 4H HPSI ränikarbiidi aluspindade liimimise teel termilise oksiidi kihtidele kahe peamise meetodi abil: hüdrofiilne (otsene) liimimine ja pinnaaktiveeritud liimimine. Viimane kasutab modifitseeritud vahekihti (näiteks amorfset räni, alumiiniumoksiidi või titaanoksiidi), et parandada sideme kvaliteeti ja vähendada mulle, mis sobib eriti hästi optiliste rakenduste jaoks. Ränikarbiidi kihi paksuse kontroll saavutatakse ioonimplantatsioonil põhineva SmartCuti või lihvimis- ja CMP-poleerimisprotsesside abil. SmartCut pakub suurt täpsust paksuse ühtluses (50 nm–900 nm ±20 nm ühtlusega), kuid võib ioonimplantatsiooni tõttu põhjustada kergeid kristallikahjustusi, mis mõjutavad optilise seadme jõudlust. Lihvimine ja CMP-poleerimine väldivad materjalikahjustusi ja on eelistatumad paksemate kilede (350 nm–500 µm) ja kvant- või PIC-rakenduste puhul, kuigi paksuse ühtlus on väiksem (±100 nm). Standardsetel 6-tollistel vahvlitel on 1 µm ±0,1 µm SiC kiht 3 µm SiO2 kihil 675 µm Si aluspinna peal, millel on erakordne pinna siledus (Rq < 0,2 nm). Need HPSI SiCOI vahvlid sobivad MEMS-i, PIC-i, kvant- ja optiliste seadmete tootmiseks, pakkudes suurepärast materjalikvaliteeti ja protsessi paindlikkust.

Saada meile e-kiri

Omadused

SiCOI vahvli (ränikarbiidist isolaatoril) omaduste ülevaade

SiCOI vahvlid on uue põlvkonna pooljuhtsubstraadid, mis ühendavad ränikarbiidi (SiC) isoleeriva kihiga, sageli SiO₂ või safiirkihiga, et parandada jõudlust jõuelektroonikas, raadiosageduslikus kiirguses ja fotoonikas. Allpool on üksikasjalik ülevaade nende omadustest, mis on liigitatud põhiosadesse:

Kinnisvara	Kirjeldus
Materjali koostis	Ränikarbiidi (SiC) kiht, mis on liimitud isoleerivale aluspinnale (tavaliselt SiO₂ või safiir)
Kristallstruktuur	Tavaliselt 4H või 6H SiC polütüübid, mis on tuntud oma kõrge kristallikvaliteedi ja ühtluse poolest.
Elektrilised omadused	Suur läbilöögielektriväli (~3 MV/cm), lai keelutsoon (~3,26 eV 4H-SiC puhul), madal lekkevool
Soojusjuhtivus	Kõrge soojusjuhtivus (~300 W/m·K), mis võimaldab tõhusat soojuse hajumist
Dielektriline kiht	Isolatsioonikiht (SiO₂ või safiir) tagab elektrilise isolatsiooni ja vähendab parasiitset mahtuvust
Mehaanilised omadused	Kõrge kõvadus (~9 Mohsi skaala), suurepärane mehaaniline tugevus ja termiline stabiilsus
Pinna viimistlus	Tavaliselt ülisile ja madala defektitihedusega, sobib seadmete valmistamiseks
Rakendused	Jõuelektroonika, MEMS-seadmed, raadiosagedusseadmed, kõrget temperatuuri- ja pingetaluvust nõudvad andurid

SiCOI vahvlid (ränikarbiid isolaatoril) kujutavad endast täiustatud pooljuhtsubstraadi struktuuri, mis koosneb kvaliteetsest õhukesest ränikarbiidi (SiC) kihist, mis on liimitud isoleerkihile, tavaliselt ränidioksiidile (SiO₂) või safiirmaterjalile. Ränikarbiid on laia keelutsooniga pooljuht, mis on tuntud oma võime poolest taluda kõrgeid pingeid ja kõrgeid temperatuure, samuti suurepärase soojusjuhtivuse ja suurepärase mehaanilise kõvadusega, mistõttu on see ideaalne suure võimsusega, kõrgsageduslike ja kõrge temperatuuriga elektroonikarakenduste jaoks.

SiCOI vahvlite isoleerkiht tagab tõhusa elektrilise isolatsiooni, vähendades oluliselt parasiitset mahtuvust ja lekkevoolusid seadmete vahel, parandades seeläbi seadme üldist jõudlust ja töökindlust. Vahvli pind on täpselt poleeritud, et saavutada ülisiledus minimaalsete defektidega, mis vastab mikro- ja nanoskaala seadmete valmistamise rangetele nõuetele.

See materjali struktuur mitte ainult ei paranda SiC-seadmete elektrilisi omadusi, vaid suurendab oluliselt ka termilist haldamist ja mehaanilist stabiilsust. Seetõttu kasutatakse SiCOI-plaate laialdaselt jõuelektroonikas, raadiosageduslikes (RF) komponentides, mikroelektromehaaniliste süsteemide (MEMS) andurites ja kõrgtemperatuurilises elektroonikas. Üldiselt ühendavad SiCOI-plaadid ränikarbiidi erakordsed füüsikalised omadused isolaatorkihi elektrilise isolatsiooni eelistega, pakkudes ideaalset alust järgmise põlvkonna suure jõudlusega pooljuhtseadmetele.

SiCOI vahvli rakendus

Võimsuselektroonika seadmed

Kõrgepinge- ja suure võimsusega lülitid, MOSFETid ja dioodid

Kasutage SiC laia keelutsooni, kõrget läbilöögipinget ja termilist stabiilsust

Väiksemad võimsuskaod ja parem efektiivsus energiamuundamise süsteemides

Raadiosageduslikud (RF) komponendid

Kõrgsageduslikud transistorid ja võimendid

Isolatsioonikihi tõttu madal parasiitmahtuvus parandab raadiosageduslikku jõudlust

Sobib 5G side- ja radarsüsteemidele

Mikroelektromehaanilised süsteemid (MEMS)

Karmides keskkondades töötavad andurid ja ajamid

Mehaaniline vastupidavus ja keemiline inerts pikendavad seadme eluiga

Sisaldab rõhuandureid, kiirendusmõõtureid ja güroskoope

Kõrge temperatuuriga elektroonika

Elektroonika autotööstusele, lennundusele ja tööstuslikele rakendustele

Töötab usaldusväärselt kõrgetel temperatuuridel, kus silikoon puruneb

Fotoonilised seadmed

Integreerimine optoelektrooniliste komponentidega isolaatoralustel

Võimaldab täiustatud soojushaldusega kiibil põhinevat fotoonikat

SiCOI vahvli küsimused ja vastused

K:Mis on SiCOI vahvel?

A:SiCOI vahvel tähistab ränikarbiidi isolaatoril vahvlit. See on pooljuhtsubstraadi tüüp, kus õhuke ränikarbiidi (SiC) kiht on liimitud isoleerkihile, tavaliselt ränidioksiidile (SiO₂) või mõnikord safiirkihile. See struktuur on kontseptsioonilt sarnane tuntud ränikarbiidi (SOI) vahvlitega, kuid räni asemel kasutatakse ränikarbiidi (SiC).