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。
| 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 |
| 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 |
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%。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
| 类别 | 导电类型 · 掺杂元素 | 电阻率 | 主要用途 |
|---|---|---|---|
| 轻掺 | P 型 · 硼 B | 8 ~ 12 Ω·cm | 1 ~ 100 Ω·cm | 数字 / 模拟 IC、存储器件、测试片 |
| N 型 · 磷 Ph | 7 ~ 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 B | 1 ~ 5 mΩ·cm | 10 ~ 20 mΩ·cm | 外延衬底 |
| N 型 · 磷 Ph | 0.8 ~ 1.85 mΩ·cm | 外延衬底 | |
| N 型 · 砷 As | 1.8 ~ 5 mΩ·cm | 外延衬底 | |
| N 型 · 锑 Sb | 8 ~ 20 mΩ·cm | 外延衬底 |
| 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 |
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%。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。