Għaliex għandna bżonn nagħmlu epitaxy fuq substrati tal-wejfer tas-silikon?

Fil-katina tal-industrija tas-semikondutturi, speċjalment fil-katina tal-industrija tas-semikondutturi tat-tielet ġenerazzjoni (semikondutturi wiesgħa bandgap), hemm sottostrati uepitassjalisaffi. X'inhu s-sinifikat tal-epitassjalisaff? X'inhi d-differenza bejn is-sottostrat u s-sottostrat?

Is-sottostrat huwa awejfermagħmula minn materjali ta ' kristall wieħed semikondutturi. Is-sottostrat jista' jidħol direttament fil-wejferrabta tal-manifattura biex tipproduċi apparat semikonduttur, jew tista 'tiġi pproċessata minnepitassjaliproċess biex jipproduċu wejfers epitassjali. Is-sottostrat huwa l-qiegħ tal-wejfer(Aqta 'l-wejfer, tista' tikseb die wieħed wara l-ieħor, u mbagħad ippakkjaha biex issir iċ-ċippa leġġendarja) (fil-fatt, il-qiegħ taċ-ċippa ġeneralment ikun miksi b'saff ta 'deheb ta' wara, użat bħala konnessjoni "art", iżda huwa magħmul fil-proċess ta 'wara), u l-bażi li ġġorr il-funzjoni ta' appoġġ kollu (is-skajskrejper fiċ-ċippa hija mibnija fuq is-sottostrat).

Epitaxy tirreferi għall-proċess tat-tkabbir ta 'kristall wieħed ġdid fuq sottostrat ta' kristall wieħed li ġie pproċessat bir-reqqa permezz ta 'qtugħ, tħin, illustrar, eċċ. Il-kristall wieħed ġdid jista' jkun l-istess materjal bħas-sottostrat, jew jista 'jkun materjal differenti (omepitassjali jew eteroepitassjali).
Peress li s-saff tal-kristall wieħed iffurmat ġdid jikber tul il-fażi tal-kristall tas-sottostrat, jissejjaħ saff epitassjali (ġeneralment diversi mikroni ħoxnin. Ħu silikon bħala eżempju: it-tifsira tat-tkabbir epitassjali tas-silikon hija li tikber saff ta 'kristall b'integrità tajba tal-istruttura tal-kannizzata. fuq substrat ta 'kristall wieħed tas-silikon b'ċerta orjentazzjoni tal-kristall u reżistenza u ħxuna differenti bħala s-sottostrat), u s-sottostrat bis-saff epitassjali jissejjaħ wejfer epitassjali (wejfer epitassjali = saff epitassjali + substrat). Il-manifattura tal-apparat titwettaq fuq is-saff epitassjali.
图片

L-epitaxjalità hija maqsuma f'omoepitaxalità u eteroepitaxjalità. L-omoepitaxalità hija li tikber saff epitassjali tal-istess materjal bħas-sottostrat fuq is-sottostrat. X'inhu s-sinifikat ta 'omoepitaxiality? – Ittejjeb l-istabbiltà u l-affidabbiltà tal-prodott. Għalkemm l-omoepitaxalità hija li tikber saff epitassjali tal-istess materjal bħas-sottostrat, għalkemm il-materjal huwa l-istess, jista 'jtejjeb il-purità materjali u l-uniformità tal-wiċċ tal-wejfer. Meta mqabbel mal-wejfers illustrati pproċessati bl-illustrar mekkaniku, is-sottostrat ipproċessat mill-epitaxjalità għandu flatness għolja tal-wiċċ, indafa għolja, inqas mikro difetti, u inqas impuritajiet tal-wiċċ. Għalhekk, ir-reżistività hija aktar uniformi, u huwa aktar faċli li tikkontrolla d-difetti tal-wiċċ bħal partiċelli tal-wiċċ, difetti ta 'stivar, u dislokazzjonijiet. Epitaxy mhux biss ittejjeb il-prestazzjoni tal-prodott, iżda tiżgura wkoll l-istabbiltà u l-affidabbiltà tal-prodott.
X'inhuma l-benefiċċji li tagħmel saff ieħor ta 'atomi tas-silikon epitassjali fuq is-sottostrat tal-wejfer tas-silikon? Fil-proċess tas-silikon CMOS, it-tkabbir epitassjali (EPI, epitassjali) fuq is-sottostrat tal-wejfer huwa pass tal-proċess kritiku ħafna.
1. Ittejjeb il-kwalità tal-kristall
Difetti u impuritajiet tas-sottostrat inizjali: Is-sottostrat tal-wejfer jista 'jkollu ċerti difetti u impuritajiet matul il-proċess tal-manifattura. It-tkabbir tas-saff epitassjali jista 'jiġġenera saff ta' silikon kristallin wieħed ta 'kwalità għolja, b'difett baxx u konċentrazzjoni ta' impurità fuq is-sottostrat, li huwa importanti ħafna għall-manifattura ta 'apparat sussegwenti. Struttura tal-kristall uniformi: It-tkabbir epitassjali jista 'jiżgura struttura tal-kristall aktar uniformi, inaqqas l-influwenza tal-konfini tal-qamħ u d-difetti fil-materjal tas-sottostrat, u b'hekk itejjeb il-kwalità tal-kristall tal-wejfer kollu.
2. Ittejjeb il-prestazzjoni elettrika
Ottimizza l-karatteristiċi tal-apparat: Billi jikber saff epitassjali fuq is-sottostrat, il-konċentrazzjoni tad-doping u t-tip ta 'silikon jistgħu jiġu kkontrollati b'mod preċiż biex jottimizzaw il-prestazzjoni elettrika tal-apparat. Pereżempju, id-doping tas-saff epitassjali jista 'jaġġusta b'mod preċiż il-vultaġġ tal-limitu u parametri elettriċi oħra tal-MOSFET. Naqqas il-kurrent ta 'tnixxija: Saffi epitassjali ta' kwalità għolja għandhom densità ta 'difett aktar baxxa, li tgħin biex tnaqqas il-kurrent ta' tnixxija fl-apparat, u b'hekk ittejjeb il-prestazzjoni u l-affidabbiltà tal-apparat.
3. Appoġġ nodi ta 'proċess avvanzati
It-tnaqqis tad-daqs tal-karatteristika: F'nodi tal-proċess iżgħar (bħal 7nm, 5nm), id-daqs tal-karatteristika tal-apparat ikompli jiċkien, u jeħtieġ materjali aktar raffinati u ta 'kwalità għolja. It-teknoloġija ta 'tkabbir epitassjali tista' tissodisfa dawn ir-rekwiżiti u tappoġġja manifattura ta 'ċirkwiti integrati ta' prestazzjoni għolja u ta 'densità għolja. Ittejjeb il-vultaġġ tat-tqassim: Is-saff epitassjali jista 'jkun iddisinjat biex ikollu vultaġġ ta' tqassim ogħla, li huwa kritiku għall-manifattura ta 'apparati ta' qawwa għolja u ta 'vultaġġ għoli. Pereżempju, f'apparati ta 'enerġija, is-saff epitassjali jista' jżid il-vultaġġ tat-tqassim tal-apparat u jżid il-firxa operattiva sigura.
4. Kompatibilità tal-proċess u struttura b'ħafna saffi
Struttura b'ħafna saffi: It-teknoloġija tat-tkabbir epitassjali tippermetti li strutturi b'ħafna saffi jitkabbru fuq sottostrat, u saffi differenti jista 'jkollhom konċentrazzjonijiet u tipi ta' doping differenti. Dan huwa utli ħafna għall-manifattura ta 'apparati CMOS kumplessi u l-kisba ta' integrazzjoni tridimensjonali. Kompatibbiltà: Il-proċess ta 'tkabbir epitassjali huwa kompatibbli ħafna mal-proċessi ta' manifattura CMOS eżistenti u jista 'jiġi integrat faċilment fi proċessi ta' manifattura eżistenti mingħajr ma jimmodifika b'mod sinifikanti l-linji tal-proċess.


Ħin tal-post: Lulju-16-2024