シリコン・オン・インシュレーター・ウェーハは、微小電気機械システム(MEMS)や高度な相補型金属酸化膜半導体(CMOS)集積回路製造において最も一般的です。シリコン・オン・インシュレーター・ウェーハは、従来のシリコン・ウェーハが使用されている多くのプロセスを改善します。

これらのウェハは、デバイスの速度性能を向上させながら、電力と熱を削減する製造ソリューションを提供します。シリコンオンインシュレーター・ウェーハは、最高品質のシリコンの活性層(デバイス層)、電気絶縁性の二酸化シリコンの埋もれた酸化膜層(ボックス)、バルク・シリコンの支持ウェーハ(ハンドル)から成る3層の材料スタックです。SOIウェハは、特定のエンドユーザー・アプリケーション向けのユニークな製品です。

SOI製造プロセス

シリコン・オン・インシュレータ・ウェーハの製造には主に3つの方法があり、それぞれ微妙に異なる膜特性を持つ基板が得られます。SVMの営業チームが、お問い合わせフォームまたはEメールにてお客様のご要望をお聞かせいただいた上で、どの製造方法がお客様のプロジェクトに最適かを判断いたします。

ボンド&エッチバックSOI(BESOI)

注入がないため、基板表面へのダメージが最小限に抑えられることから、この方法が好まれるアプリケーションもあります。また、自由電荷キャリアがほとんどないため、デバイスの長期性能を向上させることができます。CMPとウェーハ研磨プロセスの性質上、これは一般的にデバイス層が2μmを超えるSOIウェーハの製造に使用されます。

SVMは、76mmから200mmまでのあらゆる直径のウェハーを製造することができます。

酸素注入による分離(SIMOX)

このプロセスは、酸化膜の厚さを正確に制御できるため、絶縁体ウェハー上のシリコンの他の製造技術よりも好まれることが多く、まれに、酸素を窒素や酸窒化物に置き換えても悪影響がないアプリケーションもありますが、大半のアプリケーションでは酸素が必要です。これは、厚膜SOIだけでなく、薄膜SOIウェハーの大部分をカバーすることを意味し、>.5umのデバイス層を製造することができる非常に汎用性の高い製造技術です。

スマートカット

この方法は、SIMOXの再現性とBESOIの柔軟性を兼ね備えており、異なるウェハー間で高い均一性を維持しながら、異なる酸化膜厚を可能にします。BESOIとは対照的に、接合されたウェーハはリサイクルできるため、この方法は若干コスト効率が高くなります。薄膜SOIウェーハの劈開プロセスにより、この方法では50nm(500Å、0.05μm)の薄いデバイス層を製造できます。このような薄いデバイス層を製造するには高度な工具が必要なため、この方法は200mmウェハーでしか利用できません。ほとんどの場合、追加コストでこれらのウェーハを100mmまたは150mmウェーハに小型化することができますが、その場合、歩留まりが低下するリスクがあります(平均歩留まりは~90~95%ですが、変動する可能性があります)。

項目

最低スペック

最大スペック

デバイス層
結晶成長法 CZ、FZ -
クリスタルの向き<1-0-0>±0.5°, <1-1-0>±0.5°, <1-1-1>±0.5°-
タイプ/ドーパントP/ホウ素、N/Phos、イントリンシック-
抵抗率0.001Ω・cm>1000Ω・cm
直径50.8mm ± 0.5mm200mm ± 0.5mm
厚さ>1.5μm200μm
表面ポリッシュ-
Na、Al、Cr、Fe、Ni、Cu、Zn、Ca≤5e10 -
LPD(サイズ > 0.3µm)≤20 -
エッジチップ、スクラッチなし-
表面粗さ (nm)≤0.4nm -
埋め込み酸化物 - BOXレイヤー(特に断りのない限り、エッジ除外は5mm)
厚さ0.050μm5μm
ハンドル基板(特に断りのない限り、エッジ除外は5mm)
結晶成長法CZ、FZ -
クリスタルの向き<1-0-0>±0.5, <1-1-0>±0.5, <1-1-1>±0.5 -
タイプ/ドーパントP/ホウ素、N/Phos、イントリンシック -
抵抗率 0.001Ω・cm>1000Ω・cm
裏面エッチングまたは研磨(酸化物あり/なし)-
直径50.8mm ± 0.5mm 200mm ± 0.5mm
ウェハ全体の特性
TTV(ベスト)≤2μm -
ワープ(ベスト)≤30μm -
ボウ(ベスト)≤30μm -
厚さ300±2μm(フレキシブル) 725 ± 25μm

項目

最低スペック

最大スペック

デバイス層
結晶成長法CZ、FZ-
クリスタルの向き<1-0-0>±0.5-
タイプ/ドーパントP/ホウ酸-
抵抗率>1Ω・cm以上>1000Ω・cm
直径150mm ± 0.5mm200mm ± 0.5mm
厚さ50nm1um
表面ポリッシュ-
Na、Al、Cr、Fe、Ni、Cu、Zn、Ca≤5e10 -
LPD(サイズ > 0.2 µm)≤50-
エッジチップ、スクラッチなし-
表面粗さ (nm)≤0.4nm -
埋め込み酸化物 - BOXレイヤー(特に断りのない限り、エッジ除外は5mm)
厚さ0.050μm3μm
ハンドル基板(特に断りのない限り、エッジ除外は5mm)
結晶成長法CZ、FZ-
クリスタルの向き<1-0-0>±0.5-
タイプ/ドーパントP/ホウ酸 -
抵抗率>1Ω・cm以上>1000Ω・cm
裏面エッチングまたは研磨(酸化物あり/なし) -
直径150mm ± 0.5mm 200mm ± 0.5mm
ウェハ全体の特性
TTV(ベスト)≤5μm -
ワープ(ベスト)≤60μm -
ボウ(ベスト)≤60μm -
厚さ675±25μm 725±25μm

*上記仕様以外のご要望の場合は、別途ご相談ください。異なるデバイス層厚やカスタムSOIウェハの場合、仕様によっては15~25枚の最小発注数量が必要となる場合があります。

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