近期，在研發(fā)人員的不懈努力和不斷創(chuàng)新下，先導(dǎo)旗下子公司威科賽樂研發(fā)的大尺寸MPD芯片取得階段性突破！芯片的暗電流、結(jié)電容、響應(yīng)度數(shù)據(jù)以及可靠性驗(yàn)證等關(guān)鍵性能指標(biāo) 均達(dá)市場(chǎng)頭部企業(yè)水平！

圖1 大尺寸MPD芯片顯微鏡實(shí)物圖
樣品咨詢：csm_sales@vitalchem.com

大尺寸MPD芯片可應(yīng)用于監(jiān)測(cè)、光纖設(shè)備及數(shù)字通信等領(lǐng)域。不同于威科賽樂生產(chǎn)的以往產(chǎn)品，MPD芯片需要在InP基襯底上做外延生長(zhǎng)，重新開發(fā)芯片工藝。從外延到芯片，從研發(fā)到生產(chǎn)，威科賽樂研發(fā)團(tuán)隊(duì)直面挑戰(zhàn)，全力攻堅(jiān)。目前，行業(yè)內(nèi)針對(duì)InP基材料的主流外延和芯片工藝尺寸為2英寸，并向3英寸過渡中。更大尺寸的襯底，意味著面臨著均勻性、產(chǎn)品良率等難題，同時(shí)也需要更具競(jìng)爭(zhēng)力的成本支撐。

在成本方面，威科賽樂作為先導(dǎo)科技集團(tuán)半導(dǎo)體生態(tài)圈的重要組成部分，公司擁有行業(yè)領(lǐng)先的產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模和成本優(yōu)勢(shì)。本次的大尺寸MPD產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)中，批量使用了先導(dǎo)的InP襯底。在制備高性能芯片的同時(shí)，突破性使用4寸襯底，最終克服了外延均勻性、擴(kuò)散工藝、芯片流片等問題。相較于3寸襯底，使用4寸襯底的單顆芯片成本，降低了37.5%！

圖2 不同尺寸MPD芯片實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)
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與此同時(shí)，威科賽樂還兼顧了大尺寸MPD芯片的性能表現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)真正意義上的降本增效，做出了比肩業(yè)內(nèi)標(biāo)桿企業(yè)的產(chǎn)品。圖2為室溫下測(cè)得的芯片級(jí)MPD產(chǎn)品的暗電流、結(jié)電容及響應(yīng)度數(shù)據(jù)。即便對(duì)于直徑3000μm的芯片，暗電流的均值也在3nA級(jí)別，相同測(cè)試條件下滿足甚至低于市面常見規(guī)格。暗電流隨溫度變化的穩(wěn)定性，是表征芯片工作特性的重要指標(biāo)。芯片在封裝結(jié)束后，在變溫條件下測(cè)試后，威科賽樂MPD芯片展現(xiàn)出與行業(yè)標(biāo)桿企業(yè)同等水平的溫度穩(wěn)定性。圖3是[-20，100]℃下測(cè)得MPD芯片溫度穩(wěn)定曲線，對(duì)于500μm的芯片，在100℃時(shí)，暗電流只比-20℃下高約30nA。

圖3 MPD芯片變溫暗電流測(cè)試

大尺寸MPD芯片經(jīng)過了“高溫老化”和“高溫高濕雙85”的可靠性驗(yàn)證。高溫可靠性的檢測(cè)時(shí)間，超過1500小時(shí)，暗電流變化幅度控制在5%以內(nèi)，時(shí)長(zhǎng)遠(yuǎn)超業(yè)內(nèi)常規(guī)的[24，72]小時(shí)。“雙85”老化實(shí)驗(yàn)條件下，封測(cè)超過500小時(shí)，暗電流穩(wěn)定維持在標(biāo)準(zhǔn)以下。

圖4 “高溫老化”實(shí)驗(yàn)曲線

圖5 高溫高濕“雙85”可靠性實(shí)驗(yàn)曲線

在生產(chǎn)方面，威科賽樂打破常規(guī)直接采用MOCVD設(shè)備做“擴(kuò)散”工藝。傳統(tǒng)的“擴(kuò)散”工藝，是通過擴(kuò)散爐來實(shí)現(xiàn)的，該工藝被廣泛應(yīng)用于大規(guī)模集成電路、光電器件和光導(dǎo)纖維等領(lǐng)域。但缺點(diǎn)主要為工藝操作繁瑣、損耗大、擴(kuò)散效率低。威科賽樂通過在MOCVD反應(yīng)室中直接擴(kuò)散，如圖6所示，在達(dá)到擴(kuò)散濃度的前提下，將工藝時(shí)間縮短至約20分鐘，簡(jiǎn)化了操作方式、降低了設(shè)備損耗、加快了流片節(jié)奏，充分解決了傳統(tǒng)擴(kuò)散爐工藝帶來的弊端。

圖6 公司使用的MOCVD設(shè)備

威科賽樂始終秉承以客戶需求為中心的宗旨，兼具多方案芯片代工的能力以供客戶選擇。為了更好的匹配客戶在不同應(yīng)用端（模組）的驅(qū)動(dòng)方式，公司生產(chǎn)的MPD芯片在監(jiān)測(cè)、光纖設(shè)備及數(shù)字通信端具有高靈活性和功能性。