Plaquette de silicium à oxyde thermique

Plaquette de silicium à oxyde thermique

Les plaquettes de silicium à oxyde thermique sont des plaquettes de silicium sur lesquelles est formée une couche de dioxyde de silicium (SiO2). Une couche d'oxyde thermique (Si+SiO2) ou de dioxyde de silicium est formée sur une surface nue d'une plaquette de silicium à température élevée en présence d'un oxydant grâce au processus d'oxydation thermique.
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Description
Paramètres techniques

Ningbo Sibranch Microelectronics Technology Co., Ltd. :Votre fabricant digne de confiance de plaquettes de silicium de 300 mm !

 

 

Fondée en 2006 par un scientifique et ingénieur en sciences des matériaux à Ningbo, en Chine, Sibranch Microelectronics a pour objectif de fournir des plaquettes et des services de semi-conducteurs dans le monde entier. Nos principaux produits comprennent des plaquettes de silicium standard SSP (poli d'un seul côté), DSP (poli double face), des plaquettes de silicium de test et des plaquettes de silicium de première qualité, des plaquettes SOI (silicium sur isolant) et des rouleaux de pièces de monnaie d'un diamètre allant jusqu'à 12 pouces, CZ/MCZ/FZ/NTD, presque toutes les orientations, coupes, haute et faible résistivité, ultra-plates, ultra-plaquettes fines et épaisses. etc

 

Service de pointe

Nous nous engageons à innover constamment nos produits pour fournir aux clients étrangers un grand nombre de produits de haute-qualité afin de dépasser la satisfaction des clients. Nous pouvons également fournir des services personnalisés en fonction des exigences des clients telles que la taille, la couleur, l'apparence, etc. Nous pouvons fournir le prix le plus avantageux et des produits de haute-qualité.

 

Qualité garantie

Nous recherchons et innovons continuellement pour répondre aux besoins des différents clients. Dans le même temps, nous adhérons toujours à un contrôle de qualité strict pour garantir que la qualité de chaque produit répond aux normes internationales.

 

Pays de vente étendus

Nous nous concentrons sur les ventes sur les marchés étrangers. Nos produits sont exportés vers l'Europe, l'Amérique, l'Asie du Sud-Est, le Moyen-Orient et d'autres régions, et sont bien accueillis par les clients du monde entier.

 

Différents types de produits

Notre société propose des services personnalisés de traitement de plaquettes de silicium adaptés pour répondre aux besoins spécifiques de nos clients. Ceux-ci incluent Si Wafer BackGrinding, Dicing, DownSizing, Edge Grinding, ainsi que MEMS, entre autres. Nous nous efforçons de fournir des solutions sur mesure qui dépassent les attentes et garantissent la satisfaction du client.

 

Types de produits

 

Plaquette de silicium CZ

Les plaquettes de silicium CZ sont découpées à partir de lingots de silicium monocristallins tirés à l'aide de la méthode de croissance Czochralski CZ, qui est la plus largement utilisée dans l'industrie électronique pour faire croître des cristaux de silicium à partir de grands lingots de silicium cylindriques utilisés pour fabriquer des dispositifs semi-conducteurs. Dans ce processus, un germe de silicium cristallin allongé avec une tolérance d'orientation précise est introduit dans un bain de silicium fondu avec une température contrôlée avec précision. Le cristal germe est lentement tiré vers le haut de la masse fondue à une vitesse strictement contrôlée, et la solidification cristalline des atomes de la phase liquide se produit à l'interface. Au cours de ce processus de tirage, le cristal germe et le creuset tournent dans des directions opposées, formant un grand silicium monocristallin avec une structure cristalline parfaite du germe.

Plaquette d'oxyde de silicium

La plaquette d'oxyde de silicium est un matériau avancé et essentiel utilisé dans diverses industries et applications de haute technologie. Il s'agit d'une substance cristalline de haute-pureté produite par le traitement de matériaux de silicium de haute-qualité, ce qui en fait un substrat idéal pour de nombreux types différents d'applications électroniques et photoniques.

Plaquette factice (Coinroll)

Les plaquettes factices (également appelées plaquettes de test) sont des plaquettes principalement utilisées pour l'expérimentation et les tests et sont différentes des plaquettes générales pour le produit. En conséquence, les tranches récupérées sont principalement utilisées comme tranches factices (plaquettes de test).

Plaquette de silicium recouverte d'or

Les plaquettes de silicium recouvertes d'or-et les puces de silicium recouvertes d'or-sont largement utilisées comme substrats pour la caractérisation analytique des matériaux. Par exemple, les matériaux déposés sur des plaquettes recouvertes d'or-peuvent être analysés par ellipsométrie, spectroscopie Raman ou spectroscopie infrarouge (IR) en raison de la haute-réflectivité et des propriétés optiques favorables de l'or.

Plaquette épitaxiale de silicium

Les plaquettes épitaxiales de silicium sont très polyvalentes et peuvent être fabriquées dans une gamme de tailles et d'épaisseurs pour répondre aux différentes exigences de l'industrie. Ils sont également utilisés dans diverses applications, notamment les circuits intégrés, les microprocesseurs, les capteurs, l’électronique de puissance et le photovoltaïque.

Oxyde Thermique Sec Et Humide

Fabriqué à l'aide des dernières technologies et conçu pour offrir une fiabilité et une constance de performances inégalées. L'oxyde thermique sec et humide est un outil essentiel pour les fabricants de semi-conducteurs du monde entier car il offre un moyen efficace de produire des plaquettes de haute-qualité qui répondent à toutes les exigences exigeantes de l'industrie.

Plaquette de silicium de 300 mm

Cette plaquette a un diamètre de 300 millimètres, ce qui la rend plus grande que les tailles de plaquettes traditionnelles. Cette taille plus grande le rend plus rentable-et plus efficace, permettant une plus grande production sans sacrifier la qualité.

Plaquette de silicium de 100 mm

La plaquette de silicium de 100 mm est un produit de haute-qualité largement utilisé dans les industries de l'électronique et des semi-conducteurs. Cette plaquette est conçue pour offrir des performances, une précision et une fiabilité optimales, essentielles à la fabrication de dispositifs à semi-conducteurs.

Plaquette de silicium de 200 mm

La plaquette de silicium de 200 mm est également polyvalente dans ses applications, avec des applications en recherche et développement, ainsi que dans la fabrication en grand volume. Il peut être personnalisé selon vos spécifications exactes, avec des options de plaquettes fines ou épaisses, de surfaces polies ou non polies et d'autres fonctionnalités basées sur vos besoins spécifiques.

 

Qu'est-ce qu'une plaquette de silicium à oxyde thermique

 

 

Les plaquettes de silicium à oxyde thermique sont des plaquettes de silicium sur lesquelles est formée une couche de dioxyde de silicium (SiO2). Une couche d'oxyde thermique (Si+SiO2) ou de dioxyde de silicium est formée sur une surface nue d'une plaquette de silicium à température élevée en présence d'un oxydant grâce au processus d'oxydation thermique. Il est généralement cultivé dans un four tubulaire horizontal avec une plage de température de 900 degrés à 1 200 degrés, en utilisant une méthode de croissance « humide » ou « sèche ». L'oxyde thermique est une sorte de couche d'oxyde « cultivée ». Comparée à la couche d'oxyde déposée par CVD, il s'agit d'une excellente couche diélectrique en tant qu'isolant avec une plus grande uniformité et une plus grande rigidité diélectrique. Pour la plupart des dispositifs à base de silicium, la couche d'oxyde thermique est un matériau important pour apaiser la surface du silicium et agir comme barrière antidopage et diélectrique de surface.

 

 
Types de plaquettes de silicium à oxyde thermique
 

Oxyde thermique humide des deux côtés de la plaquette
Épaisseur du film : 500Å – 10µm des deux côtés
Tolérance d'épaisseur du film : Cible ±5 %
Contrainte du film : – 320 ± 50 MPa en compression

01/

Oxyde thermique humide sur un seul côté de la plaquette
Épaisseur du film : 500Å – 10 000Å des deux côtés
Tolérance d'épaisseur du film : Cible ±5 %
Contrainte du film : -320 ± 50 MPa en compression

02/

Oxyde thermique sec des deux côtés de la plaquette
Épaisseur du film : 100Å – 3 000Å des deux côtés
Tolérance d'épaisseur du film : Cible ±5 %
Contrainte du film : – 320 ± 50 MPa en compression

03/

Oxyde thermique sec sur un seul côté de la plaquette
Épaisseur du film : 100Å – 3 000Å des deux côtés
Tolérance d'épaisseur du film : Cible ±5 %
Contrainte du film : – 320 ± 50 MPa en compression

04/

Oxyde thermique chloré sec avec recuit de gaz de formation
Épaisseur du film : 100Å – 3 000Å des deux côtés
Tolérance d'épaisseur du film : Cible ±5 %
Contrainte du film : – 320 ± 50 MPa en compression
Processus des côtés : les deux côtés

Le processus de fabrication de la plaquette de silicium à oxyde thermique

 

L'oxydation thermique du silicium commence par le placement des tranches de silicium dans un support de quartz, communément appelé bateau, qui est chauffé dans un four d'oxydation thermique à quartz. La température dans le four peut être comprise entre 950 et 1 250 degrés Celsius sous pression standard. Un système de contrôle est nécessaire pour maintenir les plaquettes à environ 19 degrés Celsius de la température souhaitée.
De l'oxygène ou de la vapeur est introduit dans le four d'oxydation thermique, selon le type d'oxydation effectuée.
L'oxygène de ces gaz diffuse ensuite depuis la surface du substrat à travers la couche d'oxyde jusqu'à la couche de silicium. La composition et la profondeur de la couche d'oxydation peuvent être contrôlées avec précision par des paramètres tels que le temps, la température, la pression et la concentration du gaz.
Une température élevée augmente le taux d’oxydation, mais elle augmente également les impuretés et le mouvement de la jonction entre les couches de silicium et d’oxyde.

Ces caractéristiques sont particulièrement indésirables lorsque le processus d’oxydation nécessite plusieurs étapes, comme c’est le cas des CI complexes. Une température plus basse produit une couche d’oxyde de meilleure qualité, mais augmente également le temps de croissance.

La solution typique à ce problème consiste à chauffer les tranches à une température relativement basse et à une pression élevée pour réduire le temps de croissance.

Une augmentation d'une atmosphère standard (atm) diminue la température requise d'environ 20 degrés Celsius, en supposant que tous les autres facteurs sont égaux. Les applications industrielles de l'oxydation thermique utilisent jusqu'à 25 atm de pression avec une température comprise entre 700 et 900 degrés Celsius.

Le taux de croissance de l'oxyde est initialement très rapide, mais ralentit car l'oxygène doit diffuser à travers une couche d'oxyde plus épaisse pour atteindre le substrat de silicium. Près de 46 pour cent de la couche d'oxyde pénètre dans le substrat d'origine une fois l'oxydation terminée, laissant 54 pour cent de la couche d'oxyde au-dessus du substrat.

 

 
FAQ
 

Q : Qu'est-ce que l'oxyde thermique d'une plaquette de silicium ?

R : L'oxydation thermique est le résultat de l'exposition d'une plaquette de silicium à une combinaison d'agents oxydants et de chaleur pour former une couche de dioxyde de silicium (SiO2). Cette couche est le plus souvent constituée d'hydrogène et/ou d'oxygène gazeux, bien que n'importe quel gaz halogène puisse être utilisé.

Q : Quelles sont les deux principales causes de l’oxydation thermique ?

R : Ce four d’oxydation est ensuite soumis à de l’oxygène (oxydation thermique sèche) ou à des molécules d’eau (oxydation thermique humide). Les molécules d’oxygène ou d’eau réagissent progressivement avec la surface du silicium en formant une fine couche d’oxyde.

Q : Que se passe-t-il lorsqu'une plaquette de silicium est placée dans un four à haute température avec de l'oxygène ou de la vapeur ?

R : En revanche, l’oxydation thermique est obtenue en faisant réagir une plaquette de silicium avec de l’oxygène ou de la vapeur à haute température. Les oxydes développés thermiquement présentent généralement des propriétés diélectriques supérieures à celles des oxydes déposés. La structure de ces oxydes est amorphe ; cependant, ils sont fortement liés à la surface du silicium.

Q : Quelle est la différence entre l’oxyde thermique humide et sec ?

R : Les indices de réfraction de l’oxyde thermique HUMIDE et SEC ne sont pas mesurables différents. Le courant de fuite est inférieur et la rigidité diélectrique est plus élevée pour l’oxyde thermique SEC que pour l’oxyde thermique WET. À de très faibles épaisseurs, inférieures à 100 nm, l’épaisseur de l’oxyde SEC peut être contrôlée plus précisément car elle croît plus lentement que l’oxyde thermique WET.

Q : Quelle est l’épaisseur de la couche d’oxyde sur une plaquette de silicium ?

R : On l'appelle « oxyde », mais aussi quartz et silice. (environ 1,5 nm ou 15 Å [angströms]) qui se forme à la surface d'une plaquette de silicium chaque fois que la plaquette est exposée à l'air dans des conditions ambiantes.

Q : Pourquoi l’oxydation thermique est-elle préférable pour faire croître le SiO2 comme oxyde de grille ?

R : La croissance du dioxyde de silicium est réalisée par oxydation thermique, dans un environnement sec ou humide. Pour les oxydes de la plus haute qualité, tels que les oxydes de grille, l'oxydation sèche est préférée. Les avantages sont un taux d'oxydation lent, un bon contrôle de l'épaisseur de l'oxyde dans les oxydes minces et des valeurs élevées du champ de claquage.

Q : Comment retirer la couche d’oxyde du silicium ?

R : Les couches de dioxyde de silicium peuvent être retirées des substrats de silicium en utilisant diverses méthodes. Un procédé consiste à tremper la tranche dans une solution de gravure pour éliminer la majeure partie de la couche d'oxyde de silicium, suivi du lavage de la surface de la tranche avec une seconde solution de gravure pour éliminer la couche d'oxyde de silicium résiduelle.

Q : Quel est l'objectif d'utiliser une couche d'oxyde obtenue par croissance thermique sur une plaquette de silicium comme couche de départ pour notre fabrication ?

R : Le processus de dépôt thermique d'oxyde sur silicium est une méthode de fabrication courante pour les dispositifs MEMS. Le processus améliore la surface des tranches de silicium, en éliminant les particules indésirables et en produisant des films minces présentant une résistance électrique et une pureté élevées.

Q : Qu'est-ce que l'oxyde thermique d'une plaquette de silicium ?

R : L'oxydation thermique est le résultat de l'exposition d'une plaquette de silicium à une combinaison d'agents oxydants et de chaleur pour former une couche de dioxyde de silicium (SiO2). Cette couche est le plus souvent constituée d'hydrogène et/ou d'oxygène gazeux, bien que n'importe quel gaz halogène puisse être utilisé.

Q : Quelle est la croissance thermique de l’oxyde de silicium ?

R : La croissance du dioxyde de silicium se produit 54 % au-dessus et 46 % en dessous de la surface d'origine du silicium à mesure que le silicium est consommé. Le taux d’oxydation humide est plus rapide que le processus d’oxydation sèche. Par conséquent, le processus d’oxydation sèche convient à la formation d’une fine couche d’oxyde pour passiver la surface du silicium.

Q : Qu’est-ce que l’oxydation sèche d’une plaquette de silicium ?

R : Généralement, de l'oxygène gazeux de haute-pureté est utilisé pour oxyder le silicium. L'azote gazeux présent dans le système d'oxydation est utilisé comme gaz de traitement pendant le ralenti du système, la montée en température, les étapes de chargement des tranches et la purge de la chambre, car l'azote ne réagit pas avec le silicium à la température de traitement.

Q : Pourquoi l’oxydation thermique est-elle préférable pour faire croître le SiO2 comme oxyde de grille ?

R : La croissance du dioxyde de silicium est réalisée par oxydation thermique, dans un environnement sec ou humide. Pour les oxydes de la plus haute qualité, tels que les oxydes de grille, l'oxydation sèche est préférée. Les avantages sont un taux d'oxydation lent, un bon contrôle de l'épaisseur de l'oxyde dans les oxydes minces et des valeurs élevées du champ de claquage.

Q : Comment fonctionne l’oxydation thermique ?

R : Un oxydant thermique chauffe les COV ou les HAP à une température précise jusqu'à ce qu'ils soient oxydés. Le processus d’oxydation décompose les contaminants nocifs en dioxyde de carbone et en eau. Les oxydants thermiques sont idéaux dans les applications où des particules peuvent être présentes et où la concentration de COV est plus élevée.

Q : Quel type de substrat de silicium est utilisé pour l’oxydation ?

R : monocristal<100>silicium ou silicium avec une légère erreur de découpe (<100>±0,5 degrés) fournit les meilleurs résultats. Des niveaux de dopage modérés (résistivité de 1 à 100 Ωcm) sont préférés. Des diamètres plus grands jusqu'à 300 mm sont courants pour l'oxydation thermique.

Q : Pourquoi l’état de la surface est-il si important ?

R : Une surface exempte de matières organiques-et une rugosité minimale permettent une oxydation uniforme et minimisent les défauts dans la couche d'oxyde. Les procédures de nettoyage visent à éliminer la contamination organique et les particules jusqu'à<100/cm2 level.

Q : Qu’est-ce qui cause la variation du taux d’oxydation ?

R : Les principaux facteurs déterminants sont la température et l’environnement oxydant. Cependant, des paramètres tels que la concentration de dopage, la densité des défauts, l’orientation des cristaux et la rugosité de la surface ont également un impact sur les taux de diffusion qui régissent la cinétique d’oxydation.

Q : Quels problèmes peuvent survenir en cas de silicium non-uniforme ?

R : Les différences spatiales d’épaisseur ou de composition dégradent les performances et le rendement de l’appareil. Les objectifs d’uniformité sont généralement<±1% variation across a wafer.

Q : Quelle doit être la pureté du substrat de silicium ?

R : Une pureté élevée avec une contamination métallique ou cristallographique minimale est essentielle pour la qualité diélectrique de la grille. Le silicium pour les nœuds avancés peut utiliser des niveaux de pureté supérieurs à 11 neuf (99,999999999 %).

Q : L'oxyde de silicium peut-il remplacer les substrats de silicium dans les appareils ?

R : Non. L'oxyde de silicium remplit une fonction d'isolation et diélectrique, mais les dispositifs tels que les transistors nécessitent un substrat semi-conducteur sous-jacent comme le silicium pour fonctionner. Seul le silicium lui-même permet un comportement de commutation efficace.

Q : Quelle quantité de silicium est consommée lors de l’oxydation ?

R : Environ 44 % de l’épaisseur initiale de l’oxyde résulte de la consommation de la plaquette de silicium elle-même. Le reste provient de la source d'oxygène. Ce rapport détermine la pureté finale de l'oxyde.
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