plaquettes de silicium

Détails du produit

a) Caractéristiques et avantages du produit

Ultra propre, d'une pureté élevée et présentant peu de défauts cristallins.

Nous fabriquons nos plaquettes à partir de polysilicium de qualité électronique. Les barres monocristallines MCZ que nous étirons atteignent une pureté supérieure à 9N, avec des teneurs en carbone et en oxygène strictement maintenues à des niveaux extrêmement bas. Nous optimisons les procédés d'étirage des cristaux afin de réduire les microdéfauts et la densité de dislocations à l'intérieur des plaquettes, créant ainsi un matériau de base de qualité supérieure pour la fabrication de puces de pointe. Les traces de fer, de cuivre, d'aluminium, de calcium, de sodium et d'autres impuretés métalliques sont contrôlées jusqu'à des niveaux de l'ordre du ppb, garantissant ainsi une propreté de surface conforme à toutes les normes de production de semi-conducteurs.

Planéité précise et dimensions géométriques stables

Nous utilisons des équipements de découpe multifilaire et de rectification double face de pointe pour garantir une planéité optimale. Le TTV reste inférieur à 3 µm, la courbure inférieure à 20 µm et le gauchissement inférieur à 25 µm. La maîtrise de ces paramètres géométriques assure la stabilité du plan focal pendant la lithographie et la gravure, ce qui améliore le rendement des puces finies.

Plusieurs options de finition de surface pour différentes utilisations

Nous fournissons des plaquettes avec différents traitements de surface pour s'adapter aux différentes lignes de production.

• Plaquettes polies : traitées par polissage CMP complet, rugosité de surface Ra inférieure à 0,1 nm sans couche endommagée ; convient à la plupart des procédés de fabrication de circuits intégrés.
• Plaquettes recuites : Subissent un traitement thermique à haute température pour réduire la précipitation d’oxygène et les problèmes de donneurs thermiques, améliorant ainsi l’uniformité électrique du substrat.
• Plaquettes épitaxiales : une fine couche de silicium monocouche est déposée sur des surfaces de plaquettes polies. Elles présentent moins de défauts et offrent un contrôle très précis de la résistivité, ce qui les rend idéales pour les puces de puissance et RF soumises à des normes de substrat strictes.

Spécifications entièrement personnalisables

Nous adaptons les paramètres des plaquettes à vos besoins de production précis. Les options de personnalisation incluent le type de conductivité N/P, la plage de résistivité (de 0,001 à plus de 10 000 ohm·cm), les orientations cristallines (100/110/111), les diamètres (de 2" à 12"), l'épaisseur, le style de surface et le profilage des bords. Notre équipe technique vous recommandera les matériaux les plus adaptés après avoir étudié l'application de votre produit.

Gestion rigoureuse de la propreté tout au long du processus

Les plaquettes sont produites dans des salles blanches de classe 100 à 100. Chaque étape de fabrication est soumise à des règles strictes de contrôle des particules. Un nettoyage humide final élimine complètement les particules de surface, les ions métalliques et les résidus organiques. Chaque plaquette fait l'objet de tests de surface (particules et impuretés métalliques) afin de garantir sa conformité aux normes industrielles. Les produits sont conditionnés sous vide avant expédition pour éviter toute contamination pendant le transport et le stockage.

Qualité constante pour chaque lot

Nous assurons un contrôle qualité complet, de la sélection des matières premières à l'inspection des plaquettes finies. Chaque lot fait l'objet de mesures géométriques complètes, d'un contrôle des défauts de surface et de tests de performances électriques, avec une traçabilité complète des données. Des lignes de production standardisées et un approvisionnement régulier en polysilicium garantissent une qualité uniforme des lots. Cela réduit votre charge de travail liée au contrôle à réception et prévient les fluctuations de production dues à une qualité de matériau inégale.

Documents de test complets et inspection par un tiers autorisés

Chaque lot est livré avec des rapports de test complets couvrant tous les paramètres essentiels : géométrie (diamètre, épaisseur, TTV, courbure, gauchissement), état de surface (nombre de particules, rayures, piqûres), performances électriques (type de dopage, résistivité, durée de vie des porteurs) et niveaux d’impuretés (oxygène, carbone, métaux lourds). Vous pouvez faire appel à des laboratoires tiers pour des vérifications complémentaires si nécessaire, et nos ingénieurs vous offrent un accompagnement technique pour la validation des matériaux et l’adaptation des procédés.

b) Paramètres du produit

Produit : Plaquette de silicium (options monocristalline / polycristalline)

• Matières premières : Plaquettes monocristallines découpées dans des barres monocristallines de zircone cubique ; plaquettes polycristallines découpées dans des lingots polycristallins
• Forme : Plaquette ronde et mince à bords profilés ; options de bords : plat primaire, plat secondaire, encoche en V
• Diamètres standard : 50 mm (2 po) / 76 mm (3 po) / 100 mm (4 po) / 150 mm (6 po) / 200 mm (8 po) / 300 mm (12 po) ; tailles sur mesure disponibles
• Tolérance de diamètre : ±0,2 mm
• Épaisseur et tolérance standard : 6 pouces : 500–700 µm ; 8 pouces : 600–800 µm ; 12 pouces : 700–850 µm. Tolérance d’épaisseur : ±15 µm.
• Indices géométriques : TTV ≤ 3 µm, courbure ≤ 20 µm, gauchissement ≤ 25 µm ; planéité SFQR des plaquettes de 12 pouces ≤ 0,13 µm, affaissement des bords entièrement contrôlé
• Types de surface : polie simple face, polie double face, recuite, épitaxiale. Plaquette polie : Ra < 0,1 nm. Épaisseur de la couche épitaxiale personnalisable : 2 à 10 µm, résistivité de la couche ajustable sur demande.
• Norme relative aux particules de surface : Pour les plaquettes de 8 pouces et plus, particules supérieures à 0,13 μm ≤ 50 unités par plaquette
• Type de dopage : type N (dopé P/As/Sb) ; type P (dopé B)
• Plage de résistivité : Basse : 0,001–0,1 ohm·cm ; Moyenne : 0,1–100 ohm·cm ; Haute : 100–10 000+ ohm·cm ; Tolérance de résistivité : ±10 %
• Durée de vie des porteurs minoritaires : type N > 1000 μs ; type P > 500 μs
• Orientation des cristaux : Standard 100 / 110 / 111, orientations personnalisées prises en charge
• Limites d'impuretés Oxygène : 1,0 × 10¹⁷ ~ 1,4 × 10¹⁸ cm⁻³ Carbone : < 5,0 × 10¹⁵ cm⁻³
• Livraison : Chaque lot est accompagné de rapports de test complets couvrant la géométrie, la qualité de surface, les propriétés électriques et les données relatives aux impuretés.

Domaines d'application

1. Les plaquettes de silicium constituent le substrat essentiel des processeurs (CPU), des processeurs graphiques (GPU), des processeurs mobiles et des microcontrôleurs (MCU). Les technologies de pointe comme le 3 nm et le 5 nm exigent des plaquettes ultra-plates, propres et présentant un faible taux de défauts. Nos plaquettes polies et recuites conviennent aux lignes de production de puces logiques, qu'elles soient établies ou de dernière génération.
2. La fabrication de puces mémoire DRAM et 3D NAND requiert des milliards d'unités de mémoire sur les plaquettes. La stabilité géométrique et la qualité de surface sont essentielles, notamment pour la 3D NAND empilée où la planéité de la plaquette influe directement sur l'uniformité du dépôt des couches multicouches. Nos plaquettes répondent aux normes strictes de production de masse de mémoire.
3. Les composants semi-conducteurs de puissance (diodes, MOSFET, IGBT et modules en carbure de silicium) utilisent généralement des substrats fortement dopés recouverts de fines couches épitaxiales faiblement dopées. Les plaquettes épitaxiales sont privilégiées pour leur résistivité précise et leur faible taux de défauts. Nous fournissons des plaquettes épitaxiales adaptées aux dispositifs de puissance de 600 V à plus de 1 200 V.
4. Puces analogiques et mixtes : ces puces nécessitent une résistivité de plaquette uniforme et une longue durée de vie des porteurs minoritaires pour garantir une précision d’appariement et un faible bruit. Nos plaquettes CZ et de zone flottante de haute qualité répondent à ces exigences de production.
5. Fabrication de MEMS et de capteurs : Les dispositifs MEMS, tels que les capteurs de pression et les accéléromètres, reposent sur des plans cristallins spécifiques (le plan 111 étant le plus couramment utilisé). Nous personnalisons l’orientation des cristaux sur les plaquettes afin de répondre aux exigences spécifiques des procédés de fabrication des MEMS.
6. Les plaquettes de photodétecteurs et de cellules solaires servent également à la détection optique et à la production photovoltaïque. Les plaquettes de qualité solaire bénéficient de normes de pureté et de géométrie moins strictes, ce qui permet une meilleure rentabilité. Nous proposons différents niveaux de pureté pour répondre à divers budgets et objectifs de performance.

Foire aux questions

Q : Qu’est-ce qui différencie les plaquettes polies, recuites et épitaxiales ? Comment choisir ?

A : Les plaquettes polies subissent une découpe, un meulage et un polissage complet. Sans couche superficielle endommagée, elles présentent une surface ultra-lisse ; c’est l’option la plus courante pour la production de circuits intégrés. Les plaquettes recuites sont des plaquettes polies traitées thermiquement à haute température. Ce traitement élimine la précipitation d’oxygène et les effets de donneur thermique afin de stabiliser les performances électriques, notamment pour les lignes exigeant une uniformité stricte du substrat. Les plaquettes épitaxiales sont constituées d’un film de silicium monocouche mince déposé sur un substrat poli. La densité de défauts est bien plus faible et la résistivité peut être contrôlée avec précision. Les couches fonctionnelles du dispositif sont intégrées au film épitaxial, tandis que le substrat assure le support mécanique. Elles sont largement utilisées pour les semi-conducteurs de puissance, RF et discrets. Recommandation : les circuits intégrés standard utilisent des plaquettes polies ; privilégiez les plaquettes recuites pour les applications exigeant une uniformité électrique stricte ; les plaquettes épitaxiales sont recommandées pour les dispositifs de puissance et RF.

Q : Pourquoi la planéité des plaquettes est-elle si importante ?

A : La planéité de la plaquette influe directement sur le contrôle de la mise au point en lithographie. Les procédés avancés possèdent une fenêtre de mise au point extrêmement étroite, de l'ordre de quelques centaines de nanomètres seulement. Les irrégularités de la surface de la plaquette entraînent des motifs flous, provoquant des circuits ouverts ou des courts-circuits sur les puces finies. L'épaisseur totale (TTV) mesure l'homogénéité globale de l'épaisseur ; la courbure indique la différence de hauteur entre le centre et le bord ; la déformation reflète la torsion globale. Nous contrôlons rigoureusement ces trois paramètres afin de répondre aux exigences de stabilité de la mise au point des équipements de lithographie.

Q : Quel rôle jouent les plaquettes de type N et de type P dans la fabrication des circuits intégrés ?

A : Les deux types de substrats sont utilisés, leur choix dépendant de la conception du dispositif et du processus de fabrication. Les plaquettes de type P dominent les lignes CMOS traditionnelles grâce à leur fabrication éprouvée et leur coût inférieur. Les substrats de type N offrent de meilleures performances pour certaines puces de puissance et RF. Les circuits CMOS standard utilisent des plaquettes de type P avec des régions de dopage N et P distinctes pour les transistors NMOS et PMOS. Nous fournissons le dopage adapté à votre procédé.

Q : Comment choisir la résistivité appropriée pour une plaquette ?

A : Le choix de la résistivité dépend entièrement du type de dispositif que vous souhaitez utiliser. Faible résistivité (0,001–0,1 Ω·cm) : substrats fortement dopés pour les dispositifs de puissance et les substrats épitaxiés. Résistivité moyenne (0,1–100 Ω·cm) : standard pour les circuits intégrés logiques, de mémoire et analogiques. Haute résistivité (100–10 000+ Ω·cm) : pour les équipements RF, haute tension et les capteurs, permettant de réduire la capacité parasite et les pertes de signal. Les plaquettes de la zone flottante peuvent atteindre des résistivités ultra-élevées supérieures à 10 000 Ω·cm. Choisissez la plage de résistivité adaptée aux spécifications de votre dispositif ; notre équipe technique est à votre disposition pour vous conseiller.

Q : Quels sont les avantages respectifs des plaquettes de 8 pouces et de 12 pouces ?

A: Une plaquette de 12 pouces couvre environ 2,25 fois la surface d'une plaquette de 8 pouces, ce qui permet de produire davantage de puces par plaquette et de réduire ainsi le coût de fabrication unitaire. Elle est principalement utilisée pour la production en série de puces logiques et mémoires avancées. Les plaquettes de 8 pouces, grâce à des procédés de fabrication parfaitement maîtrisés, présentent des coûts d'amortissement des équipements plus faibles et sont mieux adaptées aux puces analogiques, aux semi-conducteurs de puissance, aux capteurs MEMS et à la production multi-modèles en petites séries. Nous proposons les deux formats afin de répondre à vos besoins de production et au positionnement de vos produits.

Q : Quels sont les éléments clés vérifiés lors du contrôle qualité des plaquettes ?

A: Les tests couvrent quatre grandes catégories :

1. Géométrie : diamètre, épaisseur, TTV, courbure, gauchissement, profil de bord
2. Qualité de surface : nombre de particules, rayures, piqûres, taches, défauts cristallins
3. Performances électriques : type de dopage, résistivité, durée de vie des porteurs de charge, teneur en oxygène et en carbone
4. Performances mécaniques : résistance à la rupture, dureté. Chaque lot est accompagné de rapports de test complets détaillant tous les points mentionnés ci-dessus. Si vous avez des normes de test spécifiques, notre équipe technique peut organiser une contre-inspection par un organisme tiers.

Q : Existe-t-il des règles particulières concernant l'emballage et le transport des plaquettes ?

A: Les plaquettes sont des produits ultra-précis, sensibles à la poussière et aux chocs. Nous conditionnons toutes les plaquettes finies dans des salles blanches de classe 1000 : face polie vers le haut, dans des boîtes à plaquettes propres remplies d’azote, puis scellées sous vide dans des sachets antistatiques et des cartons extérieurs rembourrés. Évitez les chocs violents et les variations de température extrêmes pendant le transport. Déballez et inspectez les marchandises dans une salle blanche de classe 1000 ou supérieure dès réception. Contactez immédiatement notre service client si vous constatez un dommage sur l’emballage.

Q : Puis-je commander de petits lots et demander des échantillons pour test ?

R : Nous proposons des tests d'échantillons et acceptons les commandes en petites quantités. Les lots d'échantillons comprennent généralement de 5 à 25 pièces ; contactez notre équipe commerciale pour connaître les formalités de demande d'échantillons. Notre équipe technique vous apporte un soutien complet lors de la vérification des échantillons et de l'adéquation du processus. Les clients qui réussissent les tests d'échantillons et passent à des commandes en gros bénéficieront de tarifs préférentiels et d'un approvisionnement stable à long terme.