产品服务

Product & Service

半导体硅片是集成电路产业的基石材料。90% 以上的大规模集成电路(LSI)与超大规模集成电路(VLSI)制造在高纯硅抛光片与外延片之上。

金瑞泓自 2000 年成立以来专注半导体硅片制造 26 年,是中国大陆首家打通「单晶生长 → 研磨 → 抛光 → 外延」全流程的硅片制造企业,可提供硅单晶锭、硅研磨片、硅抛光片、硅外延片全系列产品,覆盖 150mm / 200mm / 300mm 全尺寸。

我们依托浙江大学—硅及先进半导体材料全国重点实验室的产学研平台,面向功率器件、逻辑与模拟 IC、存储器件、图像传感器(CIS)、MEMS 等应用,提供从研发样品到车规级量产的硅基材料解决方案。

26 年专注硅片制造 全流程自主可控 150 / 200 / 300 mm <100> / <111> 衬底晶向 浙江大学产学研平台

产品分类

Product Lines
按工艺分类浏览;如需按器件选型,请参考各分类下的「按器件组织的解决方案」
金瑞泓硅外延片覆盖 150 / 200 / 300 mm 三个尺寸,支持 <100>、<111> 衬底晶向,外延厚度 1 ~ 180 μm、外延电阻率 0.005 ~ 1200 Ω·cm,涵盖磷烷(PH3)、砷烷(AsH3)、硼烷(B2H6)三种气源掺杂。衬底与外延层可任意组合,并支持多层外延任意组合。

规格范围

直径150 mm / 200 mm / 300 mm
衬底类型重掺 P+(B)、重掺 N+(Ph / As / Sb)、轻掺 P−(B)、轻掺 N−(Ph)、埋层
衬底晶向<100>、<111>
衬底电阻率(重掺)P 型 B:1 ~ 5 mΩ·cm | 10 ~ 20 mΩ·cm
N 型 Ph:0.8 ~ 1.85 mΩ·cm
N 型 As:1.8 ~ 5 mΩ·cm
N 型 Sb:8 ~ 20 mΩ·cm
衬底电阻率(轻掺)P 型 B:8 ~ 12 Ω·cm | 1 ~ 100 Ω·cm
N 型 Ph:7 ~ 16 Ω·cm | 1 ~ 100 Ω·cm
定制开发:> 5000 Ω·cm、> 10000 Ω·cm ……
外延气源掺杂N 型 磷烷 PH3 | N 型 砷烷 AsH3 | P 型 硼烷 B2H6
外延厚度与电阻率N 型 PH3:THK 1 ~ 180 μm | RES 0.005 ~ 1200 Ω·cm
N 型 AsH3:THK 1 ~ 180 μm | RES 0.005 ~ 150 Ω·cm国内少数已量产
P 型 B2H6:THK 1 ~ 60 μm | RES 0.005 ~ 800 Ω·cm
外延结构衬底与外延任意组合;多层外延任意组合

按器件组织的解决方案7 类器件方向

器件方向特色技术产品示例(结构型号)
MOSFET
含 SGT-MOS、SJ-MOS、FR-MOS、LDMOS 等结构方向
覆盖 12 ~ 1500 V
超低阻 CZ 单晶硅生长技术;AsH3 Buffer 层外延技术;外延 Misfit-Free 技术;多层外延结构控制技术;厚层外延生长缺陷控制技术 N/N+、N/N/N+、N/N/N/N+、P/P+、P/P/P+
SBD / TMBS
覆盖 20 ~ 250 V
外延自掺杂控制技术;PN 结 Profile 控制技术 N/N+、N/N/N+、N/N/N/N+
FRD(扩铂 / 辐照)
覆盖 350 ~ 1700 V
厚层外延生长缺陷控制技术;厚层外延 Slip 缺陷控制技术;外延自掺杂消除技术 N/N+、N/N/N+、N/N/N/N+
IGBT
覆盖 650 ~ 1350 V
厚层外延生长缺陷控制技术;高平整度厚层外延片技术;外延自掺杂消除技术 N/N、N/N/N
TVS
含双向 / 低电容
覆盖 3.3 ~ 24 V
外延 SRP 过渡区控制技术;PN 结 Profile 控制技术 P/P+、N/P+、N/P/N+、P/P/P/N+、N/N+
图像传感器(CIS) BMD 内吸杂(Internal Gettering)技术;全流程金属控制技术;渐变外延技术 P/P+
模拟与数字 IC
BCD / Logic
高平整度控制技术(衬底片 + 外延 hybrid 工艺);单晶缺陷表征技术 P/P、P/P+、N/P

核心技术突破

① 超低阻 CZ 单晶硅生长技术

以直拉(CZ)法生长超低阻重掺单晶,持续降低重掺衬底电阻率——200 mm 衬底 Ph < 0.9 / As < 2.0 / B < 1.1 mΩ·cm,300 mm 衬底 Ph < 1.1 / As < 2.2 / B < 1.5 mΩ·cm。

客户收益:更低衬底电阻率直接减小器件导通电阻,RDS(on) 可降低 10 ~ 20%。

② 超低阻衬底外延层错缺陷消除技术

针对超低阻(< 0.9 mΩ·cm)磷(Ph)衬底外延片,抑制外延层表面层错(stacking fault)缺陷的形成。

客户收益:降低器件漏电,改善良率与片间一致性。

③ AsH3 缓冲层外延技术

以砷烷作为缓冲层掺杂源——① 砷与硅晶格常数相近,晶格失配小,可降低外延缺陷密度;② 砷在硅中固溶度高(约 10¹⁹ cm⁻³),缓冲层电阻率可低至 0.005 Ω·cm;③ 砷的扩散系数比磷低一个数量级,高温工艺中有效抑制杂质扩散。

客户收益:在降低外延缺陷密度的同时,减少高温工艺中的杂质扩散干扰。

④ 外延 Misfit-Free(无失配)技术

P−/P+ 外延片的晶格失配位错源于外延层与衬底的晶格常数差异,在超低阻衬底与厚层外延条件下尤为严重,会引起器件漏电偏大、击穿电压下降。Misfit-Free Epi 技术通过生长工艺控制,实现外延表面无失配位错。

客户收益:降低器件漏电,同时改善器件击穿特性与良率一致性。

⑤ 外延自掺杂控制技术

重掺衬底中的掺杂元素在外延高温过程中扩散至硅片边缘,导致边缘电阻率偏低、片内均匀性变差;通过自掺杂控制抑制该扩散。

客户收益:提高片边缘击穿电压(BV),改善片内 BV 离散。

⑥ 厚层外延 Slip 缺陷控制技术

厚外延片表面的 slip 缺陷会形成漏电通道;通过工艺控制实现表面低 Slip / Slip-free。

客户收益:显著降低器件漏电流。

⑦ 高平整度厚层外延技术

面向高压 MOSFET ≥50 μm 厚外延,实现无背面晶点、无冠状边缘、局部平整度高。

客户收益:降低光刻离焦风险,提升光刻工艺窗口与器件良率。

⑧ BMD 内吸杂与全流程金属控制技术

在单晶生长与缺陷工程阶段稳定 BMD(内吸杂)密度与尺寸,并覆盖单晶热场 → 衬底片加工 → 外延生长的全流程金属管控。

客户收益:面向 CIS,带来优异的白噪点与暗电流表现,以及器件间一致性。

应用领域

  • 分立器件:MOSFET(含 SGT-MOS、SJ-MOS、FR-MOS、LDMOS 等结构方向)、IGBT、FRD、SBD、TMBS、TVS 等
  • 数字 / 模拟 IC:Logic IC、MCU、BCD 等
  • 图像传感器:FSI CIS、BSI CIS 等
  • 光电器件:光电二极管(PD)、光电三极管(PT)等
金瑞泓硅抛光片覆盖 150 / 200 / 300 mm 三个尺寸,晶向 <100>、<111>、<110>,分为轻掺抛光片(面向数字 / 模拟 IC、存储器件与测试片)与重掺抛光片(For Epi,用作外延衬底)。表面处理提供单面抛光与双面抛光(DSP),支持 P 型 / N 型多种掺杂元素。

规格范围150 / 200 / 300 mm 通用

类别导电类型 · 掺杂元素电阻率主要用途
轻掺P 型 · 硼 B8 ~ 12 Ω·cm | 1 ~ 100 Ω·cm数字 / 模拟 IC、存储器件、测试片
N 型 · 磷 Ph7 ~ 16 Ω·cm | 1 ~ 100 Ω·cm数字 / 模拟 IC、存储器件、IGBT、MEMS、测试片
定制开发> 5000 Ω·cm | > 10000 Ω·cm ……高阻 / 超高阻射频器件定制应用
重掺
(For Epi)
P 型 · 硼 B1 ~ 5 mΩ·cm | 10 ~ 20 mΩ·cm外延衬底
N 型 · 磷 Ph0.8 ~ 1.85 mΩ·cm外延衬底
N 型 · 砷 As1.8 ~ 5 mΩ·cm外延衬底
N 型 · 锑 Sb8 ~ 20 mΩ·cm外延衬底

按器件组织的解决方案5 类衬底用途

器件方向特色技术产品示例
功率器件
MOSFET / SGT / SJ / FRD / SBD / TMBS / TVS
超低阻 CZ 单晶硅生长技术 重掺磷 ≤ 0.9 mΩ·cm 衬底,重掺砷 ≤ 2.0 mΩ·cm 衬底(150 / 200 / 300 mm)
IGBT(MCZ) MCZ 超低氧控制技术;低 COP 完美单晶生长技术 8 英寸轻掺磷 30、45、60、90 Ω·cm MCZ 平台
模拟与数字 IC
BCD / HVIC / Logic / Analog / LED Driver
空位型 COP-free 单晶生长技术;单晶缺陷表征技术;高平整度控制技术;BMD 内吸杂技术 8 / 12 英寸 P 轻掺 8-12、15-25 Ω·cm
存储器件
DRAM / Flash
完美单晶生长技术 12 英寸 P 轻掺 8-12 Ω·cm
MEMS 超高阻拉晶技术;表面 Poly 微抛光 / Trap-Rich 技术;MEMS 用翘曲控制技术 8 英寸 N08 1.5-3 Ω·cm,P08 > 10000 Ω·cm

核心技术突破

① 超低阻 CZ 单晶硅生长技术

以直拉法生长超低阻重掺单晶,降低重掺衬底电阻率——200 mm 衬底 Ph < 0.9 / As < 2.0 / B < 1.1 mΩ·cm,300 mm 衬底 Ph < 1.1 / As < 2.2 / B < 1.5 mΩ·cm。

客户收益:作为功率器件外延衬底,更低衬底电阻率使器件 RDS(on) 降低 10 ~ 20%。

② MCZ 超低氧控制技术(IGBT 专用,替代区熔硅)

以直拉 MCZ 低氧单晶提供氧含量 ≤ 5 ppma 的抛光片,替代区熔(FZ)硅,减少热施主与体微缺陷对 IGBT 的影响;径向氧含量分布控制技术改善 IGBT 边缘区域 CP 低良与 VR 偏大。

客户收益:已量产应用于国内客户车规级产品;产品系列电阻率 90 / 60 / 45 / 30 Ω·cm。

③ 空位型 COP-free 单晶生长技术

通过控制单晶生长工艺获得 COP-free 单晶,消除极小尺寸 COP 引起的器件 GOI 失效。

客户收益:面向 BCD 等对栅氧完整性敏感的器件,降低 GOI 失效风险。

④ BMD 内吸杂与金属全程管控技术

通过调控 BMD 密度和全流程金属管控,提供低金属含量硅片。

客户收益:降低漏电和 GOI 失效风险。

⑤ 超高阻拉晶技术(射频 MEMS 专用)

以硼(Boron)为掺杂剂实现超高阻单晶,电阻率 > 10000 Ω·cm。

客户收益:为精密传感与射频器件提供低信号损耗、优异热稳定性与高绝缘性的衬底。

⑥ 表面 Poly 微抛光 / Trap-Rich 技术

采用高阻硅衬底 + Trap-Rich 层(Poly)。普通高阻硅在 Si/SiO2 界面因氧化层固定电荷吸引自由载流子形成寄生表面电导(PSC),导致衬底有效电阻率下降;Trap-Rich 层在界面引入深能级陷阱捕获载流子,恢复高阻特性。可精准控制 Poly 层微抛光去厚量在 0.4 ± 0.1 μm,微抛光后粗糙度 < 0.7 nm。

客户收益:在高阻衬底上稳定保持有效电阻率,Qp 值显著提升,并满足器件对表面粗糙度的要求。

⑦ MEMS 器件翘曲控制技术

通过控制硅片参数均匀性增强抗应力能力,减少器件高温工艺后的形变。

客户收益:降低复杂 MEMS 膜层工艺后翘曲偏大导致的背压报警。

⑧ (110) 单晶技术

优势:<110> 晶向空穴迁移率显著高于 <100>(应变技术加持下 PMOS 空穴迁移率可 +162%),且对压应力传递效率高出 40%。

供应能力:金瑞泓已具备 (110) 硅片全流程加工工艺(拉晶 → 切片 → 磨片 → 抛光 → 清洗 → 外延),可按需求提供样品片,各项参数可定制。

应用领域

  • 功率器件:MOSFET、FRD、SBD、TMBS、TVS、IGBT 等
  • 数字 / 模拟 IC:BCD、PMIC、HVIC、Logic、MCU 等
  • 存储器件:DRAM、NOR Flash、NAND 等
  • MEMS:压力传感器、硅麦克风、硅透镜、射频 MEMS 等
  • 测试片:IMP Rs、Particle、Film Monitor 等