Low COP-kiekot (Si ja SOI)
Okmetic Low COP –kiekoissa (Si ja SOI) on minimaalinen määrä kriittisen kokoisia kidejohdannaisia partikkeleja (Crystal Orginated Particle, COP). Tämän ansiosta ne tarjoavat kustannustehokkaan vaihtoehdon Float Zone -kiekoille edistyneissä tehopuolijohteissa, joita valmistetaan ilman epitaksiaalikerrosta. Okmetic varmistaa Low COP -kiekkojen tasaisen laadun Low COP A-MCz® -kiteenkasvatusmenetelmän avulla.
Tehopuolijohteiden teknologinen kehitys ja kustannustehokkuusvaatimukset lisäävät ohuempien porttieristeoksidien (gate oxide) sekä paremman saannon tarvetta. Okmetic Low COP -kiekot vastaavat tähän tarpeeseen erinomaisesti, sillä niissä on minimaalinen määrä COP:eja (Crystal Orginated Particle) eli kidejohdannaisia partikkeleja kiekon pinnan lähellä. COP-partikkelien tiedetään heikentävän GOI-suorituskykyä (gate oxide integrity), minkä vuoksi niiden esiintyminen on haaste tehopuolijohteille, jotka käyttävät keski- tai korkearesistiivisiä kiekkoja, jotka eivät ole luonnostaan COP-vapaita.
Okmetic Low COP -kiekoissa on minimaalinen määrä COP:eja, ja ne parantavat tehopuolijohteiden saantoa sekä mahdollistavat ohuemmat porttieristeoksidit.
Okmeticin Low COP -kiekot valmistetaan optimoidulla Advanced Magnetic Czochralski (A-MCz®) -kiteenkasvatusmenetelmällä, minkä ansiosta ylimääräistä lämpökäsittelyä ei tarvita. Okmetic Low COP -ominaisuus on saatavana 200 mm Discrete Power Device– ja Power Management SOI -kiekoille, joiden resistiivisyys on vähintään 1 Ohm-cm.
Entistä parempi GOI-suorituskyky
Kiillotettujen kiekkojen kiteisiin liittyvien pintavirheiden hallinta on suurin haaste kiteenkasvatuksen aikana. Sellaiset kidevirheet kuten COP:it ja FPD:t (Flow-Pattern Defects) voivat aiheuttaa laitteen valmistuksen aikana ongelmia pinnan läheisyydessä esimerkiksi GOI:n (Gate Oxide Integrity) vaarantumisen tai PN-liitoksissa tapahtuvan virtavuodon muodossa.
Okmetic Low COP -kiekoissa on minimaalinen määrä kriittisen kokoisia kidejohdannaisia partikkeleja (COP), mikä takaa optimaalisen GOI-suorituskyvyn. GOI-suorituskykyä voidaan parantaa entisestään yhdistämällä Low COP -ominaisuus BMD-optimointiin (Bulk Micro Defect). Okmeticin Low COP -kiekot ovat erinomainen, kustannustehokas vaihtoehto Float Zone -kiekoille. Ne soveltuvat erityisen hyvin kehittyneisiin NPT/FS IGBT -komponentteihin sekä komponentteihin, jotka käyttävät Okmeticin Power Management SOI -kiekkoja, kuten porttiohjaimet ja Power ASICit.
Okmetic Low COP -kiekot ovat erinomainen, kustannustehokas vaihtoehto Float Zone -kiekoille.
Erinomainen pinnanlaatu ilman epitaksiaalikerrosta
Okmetic Low COP -kiteenkasvatusmenetelmä vähentää elinkaaren aikaisia kokonaiskustannuksia (Total Cost of Ownership) ja poistaa perinteiseen COP-lämpökäsittelyyn liitetyn riskin lämpöjännityksen aiheuttamista slipeistä.
Low COP -ominaisuus on saatavana 200 mm boori- tai fosforiseostetuille Discrete Power Device– ja Power Management SOI -kiekoille, joiden resistiivisyys on yli 1 Ohm-cm. Muuten kiekkojen räätälöintivaihtoehdot ovat samat kuin kiekoissa tavallisilla COP-tasoilla. Esimerkiksi Power Management SOI -kiekoissa voi olla myös Low COP -ominaisuus ja reunauraton Terrace Free -ominaisuus. Power Management SOI -kiekko on saatavana myös lämpökäsiteltynä Zero COP -versiona.
200 mm kiekon COP-määrän vertailu
| Standardi A-MCz® | Low COP A-MCz® | |
| COP >0.10 μm | <2000 per kiekko | <500 per kiekko (tyypillisesti ~300 per kiekko) |
| COP >0.12 μm | <1000 per kiekko | <100 per kiekko (tyypillisesti ~50 per kiekko) |
Tyypillisen Low COP -kiekon spesifikaatiot
| Kasvatusmenetelmä | Low COP A-MCz® |
| Halkaisija | 200 mm |
| Kideorientaatio | Tällä hetkellä <100>,myöhemmin myös <110> ja <111> |
| N-tyypin seosaineet | Fosfori |
| P-tyypin seosaineet | Boori |
| Resistiivisyys1 | Välillä 1 ja >1500 Ohm-cm |
| Resistiivisyystoleranssi | Määritetään hintatavoitteen ja resistiivisyysalueen mukaan |
| RRG2 | Tyypillisesti alle 8% |
| Happipitoisuus (Oi)3 | <4 – 14 ppma |
| ROG4 | Tyypillisesti alle 10% |
| Hiilipitoisuus5 | <0.5 ppma |
| SSP-kiekon paksuus6 | 550 – 1,150 μm |
| DSP-kiekon paksuus6 | 380 – 1,150 μm |
| SSP-kiekon taustakäsittely | Syövytetty, Polyback, LTO |
| COP määrä7 | COP >0.12 μm: <100kpl/kiekko COP >0.10 μm: <500kpl/kiekko |
2SEMI MF84, riippuu mm. resistiivisyystavoitteesta.
3ASTM F121-831/SEMI MF1188-1107
4SEMI MF951, matala happitaso: ROG >20%
5ASTM F123-91, mittausteknologian rajoittama.
6Muut paksuudet mahdollisia tietyin rajoituksin.
7SP1-mittaus
Täysin CMOS-yhteensopivat kiekkojen pinnan laatu- ja puhtausvaatimukset.
Tyypillisen Low COP SOI -kiekon spesifikaatiot
| Kasvatusmenetelmä | Low COP A-MCz® |
| Halkaisija | 200 mm |
| Kideorientaatio | Tällä hetkellä <100>, myöhemmin myös <110> ja <111> |
| N-tyypin seosaineet | Fosfori |
| P-tyypin seosaineet | Boori |
| Resistiivisyys1 | Välillä 1 ja >1500 Ohm-cm |
| Resistiivisyystoleranssi | Määritetään hintatavoitteen ja resistiivisyysalueen mukaan |
| Happipitoisuus (Oi)2 | <4 – 14 ppma |
| Aktiivikerroksen paksuus3 | 1->200 μm (±0.1 µm) |
| Haudatun oksidikerroksen paksuus4 | Välillä 0.3 μm ja >5 μm |
| Alustakiekon paksuus5 | Välillä 300 μm ja 950 μm (±3-5 µm) |
| Taustapinnan käsittely | Kiillotettu, syövytetty, oksidilla tai ilman |
| COP määrä6 | COP >0.10 μm: <500 per kiekko COP >0.12 μm: <100 per kiekko Zero COP SOI saatavilla lämpökäsittelyllä. |
| Terassi/reunaura-alue7 | Standardi tai reunauraton, riippuen kiekon koosta ja paksuudesta |
2ASTM F121-831/SEMI MF1188-1107
3Muut paksuudet mahdollisia tietyin rajoituksin.
4Tyyppi: terminen oksidi. Tyypillisesti 0,5 μm – 2 μm, paksumpi haudattu oksidikerros (BOX) mahdollinen tietyin rajoituksin.
5 200 mm: tyypillisesti 725 μm ±3 μm toleranssi vaativille laitteille
6SP1-mittaus
7 Terrace Free saatavilla 200 mm kiekkokoossa ja 725 μm paksuisena
Täysin CMOS-yhteensopivat kiekkojen pinnanlaatu- ja puhtausvaatimukset
