מצעים
תהליכי MEMS
עיבוד מחדש
אביזרים
משאבים
חברה
חנות
0.5 – 200μm עובי שכבת אפי
±1% עובי, ±3% אילוח אחידות (300mm)
0.01 – 1000 Ω·cm טווח התנגדות סגולית
100 – 300mm קוטרי פרוסות
הזמינו אונליין — עיינו בקטגוריה זו ב חנות
עיין בחנות

מהן פרוסות סיליקון אפיטקסיאליות?

פרוסות סיליקון אפיטקסיאליות (epi) הן מצעים מהונדסים שבהם שכבה חד-גבישית של סיליקון — שכבת האפי — גדלה בשיטת שקיעה כימית מאדים (CVD) על גבי פרוסת מצע סיליקון מלוטשת. המאפיין המכריע של הומואפיטקסיה הוא שהסרטה השקועה משכפלת את המבנה הגבישי של המצע שמתחתיה, ומאפשרת התאמה ברמה האטומית לאורך הממשק. בשונה מפרוסות מאסיביות שבהן ההתנגדות הסגולית והאילוח אחידים לכל העובי, פרוסות אפיטקסיאליות מפרידות בין התכונות החשמליות של אזור ההתקן הפעיל (שכבת האפי) לבין מצע התמיכה המכני, ומאפשרות תכנוני התקנים שאינם אפשריים בסיליקון מאסיבי בלבד.

GINECHIP מספקת פרוסות אפיטקסיאליות עם פרופילי אילוח מותאמים: אחיד (התנגדות סגולית קבועה לאורך עובי האפי), מדורג (מעבר התנגדות בין שני ערכי יעד), רב-שכבתי (תתי-שכבות אפי נפרדות עם אילוח שונה), ומבנים עם שכבה קבורה שבהם נוצר אזור מאולח בכבדות בממשק מצע/אפי לאיסוף זרם אנכי. עוביים מ-0.5μm (דק במיוחד ל-CMOS מתקדם) ועד 200μm (אזורי סחיפה של התקני הספק) מיוצרים בכורי CVD בלחץ אטמוספרי או מופחת, עם אחידות עובי ±1% ואילוח ±3% על פני פרוסות 300mm.

כל אצוות פרוסות אפיטקסיאליות נבחנת באמצעות מיפוי עובי FTIR, מיפוי התנגדות סגולית בבדיקת כספית או ארבע-נקודתית, SRP (פרופיל התנגדות מתפשטת) לפרופיל ריכוז נושאים ברזולוציית עומק, SIMS לאימות מין המאלח, וניתוח עקומת נדנוד XRD לאישור איכות אפיטקסיה חד-גבישית. תעודת CoA מלאה מצורפת לכל משלוח ממתקני שותפים בהסמכת ISO 9001:2015.

ארכיטקטורת חתך של פרוסת אפי

שכבת סיליקון אפיטקסיאלית Si חד-גבישי CVD | 0.5–200μm

סיליקון חד-גבישי בדרגת התקן, שגדל באפיטקסיית CVD. אילוח מותאם (As/P/B), התנגדות סגולית 0.01–1000 Ω·cm. צפיפות פגמים < 0.5 ערימות/cm² עם התאמת ממשק ברמה האטומית למצע.

ממשק מצע/אפי מעבר אילוח | < 5% מעובי שכבת האפי

מעבר אילוח חד או מדורג בין המצע לשכבת האפי. רוחב המעבר נשלט על ידי מחזורי טיהור הכור וקצבי עליית הטמפרטורה. ניתן לשלב בממשק זה שכבה קבורה אופציונלית (n⁺ או p⁺).

מצע סיליקון Si מאסיבי CZ או FZ | 100–300mm

מצע סיליקון חד-גבישי מלוטש המספק תמיכה מכנית, ובהתקנים אנכיים מספק את נתיב הזרם בהתנגדות נמוכה למגע הצד האחורי. אילוח המצע נבחר באופן בלתי תלוי בשכבת האפי.

אפשרויות פרופיל אילוח אפי

פרופיל האילוח לאורך השכבה האפיטקסיאלית הוא פרמטר התכנון העיקרי של פרוסות אפי, וקובע את התכונות החשמליות של ההתקנים המיוצרים עליה. GINECHIP מציעה ארבע תצורות פרופיל אילוח בהתאם לדרישות ההתקן שלכם.

הנפוץ ביותר

אילוח אחיד

התנגדות סגולית קבועה לכל עובי שכבת האפי

בקרת התנגדות סגולית ±3% (300mm)
מאלחים As, P, B
טווח עובי 0.5–200μm
מתאים במיוחד ל Power devices, CIS

זרימת מאלח קבועה במהלך שקיעת CVD מניבה התנגדות סגולית אחידה. זהו הפרופיל המבוקש ביותר עבור אזורי סחיפה של MOSFET הספק, שכבות ספיגה של חיישני CMOS ושכבות אפי של IC אנלוגי.

מותאם אישית

אילוח מדורג

מעבר התנגדות סגולית בין שני ערכי יעד

בקרת גרדיאנט Linear or stepped
אזור מעבר 1–10μm
כיוון Increasing or decreasing
מתאים במיוחד ל דו-קוטביים RF, דיודות HV

זרימת גז המאלח מוגברת בהדרגה במהלך השקיעה כדי ליצור גרדיאנט התנגדות סגולית מבוקר. משמש בדיודות PIN לפרופיל שדה מיטבי ובטרנזיסטורים דו-קוטביים ליצירת שדות סחיפה מובנים המקצרים את זמן המעבר בבסיס.

מתקדם

רב-שכבתי

שתי תתי-שכבות אפי נפרדות או יותר עם אילוח שונה

מספר שכבות 2–5 layers
רזולוציית שכבות >0.5μm each
ממשק Abrupt or graded
מתאים במיוחד ל Super-junction, IGBT

שקיעה רציפה עם החלפת גז המאלח בין השכבות מאפשרת פרופילי אילוח אנכיים מורכבים. חיונית ל-MOSFET בצומת-על עם עמודי n/p מתחלפים ול-IGBT עם שכבות עצירת שדה וחוצץ.

מיוחד

שכבה קבורה

אזור מאולח בכבדות בממשק מצע/אפי

רמת אילוח 10¹⁸ – 10²⁰ cm⁻³
עומק השכבה הקבורה At interface
מאלחים As (n⁺), B (p⁺)
מתאים במיוחד ל BiCMOS, RF bipolar

שכבת בסיס-משנה קבורה נוצרת על ידי השתלה במינון גבוה או דיפוזיה לתוך המצע לפני האפיטקסיה, ואחריה גידול אפי מעל. השכבה הקבורה בעלת ההתנגדות הנמוכה משמשת כמגע האספן בטרנזיסטורים דו-קוטביים NPN אנכיים לתהליכי BiCMOS ו-RF HBT.

כימיה של תהליך אפיטקסיית CVD

אפיטקסיית סיליקון מבוצעת בשקיעה כימית מאדים, שבה גז מבשר המכיל סיליקון מתפרק תרמית על פני הפרוסה ומשקיע אטומי סיליקון המסתדרים אפיטקסיאלית על סריג המצע. בחירת המבשר קובעת את קצב השקיעה, חלון הטמפרטורה והשפעות כימיית הכלור.

פרמטרסילאן (SiH₄)דיכלורוסילאן (SiH₂Cl₂)טריכלורוסילאן (SiHCl₃)
טמפרטורת שקיעה650–900°C1050–1150°C1100–1200°C
משטר לחץאטמוספרי או מופחת (10–100 Torr)אטמוספרי או מופחת (40–760 Torr)אטמוספרי (760 Torr)
קצב שקיעה0.2–2 μm/min (lower T)0.5–3 μm/min (בינוני)1–5 μm/min (הגבוה ביותר)
תוצר לוואי HClאיןכן (2 HCl לכל Si ששקע)כן (3 HCl לכל Si ששקע)
רגישות להיסט תבניתגבוהה (ללא תחריט Cl)בינונית (תחריט Cl חלקי)נמוכה (תחריט Cl מפצה)
דיכוי אילוח עצמימוגבל (ללא לכידת Cl)טוב (HCl תוקף מאלחי שטח)מצוין (לכידת Cl גבוהה)
השתלבות מאלחיעילות השתלבות As/P/B גבוההבינונית; נשלטת על ידי כימיית Clנמוכה יותר; תחרות Cl חזקה
מתאים במיוחד לאפי סלקטיבי בטמפרטורה נמוכה, שכבות דקות, SiGeאפי לשימוש כללי, 100–200mmאפי עבה להתקני הספק, 150–200mm

יישומים ופלחי שוק

📷

CMOS Image Sensors (CIS)

High-resistivity p/p⁺ epitaxial wafers for backside-illuminated (BSI) CMOS image sensors. Thick, low-defect epi layers provide the photon absorption region with long carrier diffusion lengths and low dark current for high quantum efficiency.

⚡

Power MOSFETs & IGBTs

Thick n-type epi layers (10–150μm) on heavily-doped n⁺ substrates form the voltage-blocking drift region in vertical power MOSFETs, IGBTs, and super-junction devices. Epi resistivity directly determines breakdown voltage rating (BV<sub>DSS</sub>).

📡

BiCMOS & RF Bipolar

Buried-layer epitaxy for BiCMOS processes: n⁺ sub-collector buried layer followed by n-type epi for the collector region. Enables high-f<sub>T</sub> SiGe HBTs with f<sub>max</sub> exceeding 300 GHz for mmWave RF front-ends.

🔌

Discrete Diodes & Rectifiers

Epitaxial Si wafers for PIN diodes, Schottky rectifiers, Zener diodes, and TVS protection devices. Custom epi resistivity and thickness profiles optimize forward voltage, reverse recovery, and breakdown characteristics.

⚙️

MEMS on Epi

Epitaxial silicon as the structural layer in MEMS inertial sensors and pressure transducers. Epi-poly deposition on sacrificial oxide enables thick, low-stress polysilicon structural layers for surface micromachined accelerometers and gyroscopes.

🔬

Analog & Mixed-Signal ICs

High-resistivity epitaxial layers on low-resistivity substrates for analog ICs. The low-resistance substrate provides a solid ground plane while the high-resistivity epi reduces substrate coupling and crosstalk between analog blocks.

☢️

Radiation Detectors

Ultra-high-resistivity (>1 kΩ·cm) thick epitaxial wafers for silicon radiation detectors and particle physics sensors. Full depletion at moderate bias voltages enables high charge collection efficiency for X-ray, gamma, and charged-particle detection.

💾

Advanced Memory Devices

Epitaxial silicon for DRAM cell capacitors, 3D NAND channel material, and emerging memory technologies (RRAM, MRAM). Defect-free epi surfaces enable high-quality gate dielectric growth and low leakage.

מפרטים טכניים

פרמטרטווח / ערכים זמינים
Epi Layer Thickness 0.5μm – 200μm (standard); ultra-thin 50nm on request
Thickness Uniformity ±1% within-wafer (Std Dev on 300mm); ±2% on 200mm
Doping Species Arsenic (n-type), Phosphorus (n-type), Boron (p-type)
Resistivity Range 0.01 – 1000 Ω·cm (custom doping; ±3% uniformity on 300mm)
Doping Profile Types Uniform, graded, multi-layer, buried layer (sub-collector)
Transition Width (sub/epi) < 5% of epi layer thickness (abrupt interface control)
Substrate Wafer Diameters 100mm (4″), 150mm (6″), 200mm (8″), 300mm (12″)
Substrate Orientations 〈100〉, 〈111〉, 〈110〉; off-cut to ±0.5° on request
Substrate Resistivity 0.001 – 10,000 Ω·cm (CZ or FZ; n-type or p-type)
Deposition Method CVD epitaxy (SiH₄, SiHCl₃, SiH₂Cl₂); atmospheric or reduced pressure
Epi Defect Density < 0.5 stacking faults/cm²; < 10 dislocations/cm² (Class 100 cleanroom)
Backside Treatment Polished, etched, or polysilicon back-seal for autodoping suppression

מטרולוגיה והבטחת איכות

איכות פרוסות אפיטקסיאליות מאומתת באמצעות פרוטוקול אפיון רב-שיטתי המכסה עובי, אילוח, איכות גביש ואיכות פני שטח. כל אצווה נשלחת עם תעודת ניתוח מקיפה.

מיפוי עובי FTIR ספקטרוסקופיית החזרה אינפרא-אדומה עם התמרת פורייה למדידת עובי שכבת אפי ללא מגע. מיפוי 9 נקודות, 17 נקודות או פרוסה מלאה בדיוק ±0.5% על שכבות מ-0.5μm עד 200μm. שיטת המטרולוגיה התקנית בתעשייה לעובי אפיטקסיאלי.
SRP (פרופיל התנגדות מתפשטת) פרופיל ריכוז נושאים ברזולוציית עומק דרך שכבת האפי ולתוך המצע. מפריד תכונות תת-מיקרוניות כולל שכבות קבורות, גרדיאנטים של אילוח ורוחבי מעבר. כלי עיקרי לאימות פרופילי אילוח כפי שגדלו.
SIMS (ספקטרומטריית מסת יונים משניים) פרופילאות עומק כמותית של ריכוז המאלחים (As, P, B, Sb) עם גבולות גילוי עד 1×10¹⁴ cm⁻³. מאמתת את זהות מין המאלח, ריכוז השכבה הקבורה וחדות המעבר. משלימה את SRP לכיול ריכוז מוחלט.
ניתוח עקומת נדנוד XRD עקומות נדנוד של עקיפת קרני X ברזולוציה גבוהה לאימות איכות אפיטקסיאלית חד-גבישית. FWHM של השתקפות Si (004) < 20 arcsec מאשר שלמות גבישית גבוהה. מזהה מאמץ בשכבת האפי, פרישת פסיפס והטיית סריג.
בדיקת פגמי שטח בדיקת משטח אוטומטית בסריקת לייזר (KLA-Tencor Surfscan) לזיהוי חלקיקים, ערימות, גבשושיות וקווי החלקה. צפיפות ערימות אפיטקסיאליות מובטחת < 0.5 cm⁻². סביבת שקיעה בחדר נקי Class 100.
מיפוי התנגדות סגולית בארבע נקודות מיפוי התנגדות יריעית בקנה מידה מלא של הפרוסה באמצעות מד ארבע-נקודתי DC. בהשלמה עם נתוני עובי FTIR מומר להתנגדות סגולית של שכבת האפי. מפות של 49 נקודות או 81 נקודות מאמתות אחידות התנגדות של ±3% בתוך הפרוסה על פרוסות אפי 300mm.

מוכנים להזמין פרוסות אפיטקסיאליות?

ציינו את עובי שכבת האפי, ההתנגדות הסגולית (או ריכוז האילוח), סוג האילוח, סוג הפרופיל (אחיד/מדורג/רב-שכבתי/שכבה קבורה), קוטר המצע והאוריינטציה, והכמות — מומחי האפיטקסיה שלנו יספקו הצעת מחיר מפורטת עם מפרטי מטרולוגיה בתוך 24 שעות.

ISO 9001:2015 תואם SEMI M53 אפיטקסיית Si CVD 100mm – 300mm