Yarı iletken endüstri zincirinde, özellikle üçüncü nesil yarı iletken (geniş bant aralıklı yarı iletken) endüstri zincirinde, substratlar veepitaksiyelkatmanlar. önemi nedir?epitaksiyelkatman? Substrat ve substrat arasındaki fark nedir?
Substrat birgofretyarı iletken tek kristal malzemelerden yapılmıştır. Substrat doğrudan girebilirgofretyarı iletken cihazlar üretmek için üretim bağlantısı veya işlenebilirepitaksiyelepitaksiyel gofret üretme süreci. Substrat, alt tabakadırgofret(güfreti kesin, birbiri ardına kalıp alabilirsiniz ve sonra onu efsanevi çip haline getirmek için paketleyebilirsiniz) (aslında çipin alt kısmı genellikle "toprak" bağlantısı olarak kullanılan bir arka altın tabakasıyla kaplanır, ancak arka işlemde yapılır) ve tüm destek fonksiyonunu taşıyan taban (çipteki gökdelen alt tabakanın üzerine inşa edilir).
Epitaksi, kesme, taşlama, cilalama vb. yöntemlerle dikkatli bir şekilde işlenmiş tek kristalli bir substrat üzerinde yeni bir tek kristalin büyütülmesi sürecini ifade eder. Yeni tek kristal, substratla aynı malzeme olabilir veya farklı bir malzeme olabilir. (homoepitaksiyel veya heteroepitaksiyel).
Yeni oluşan tek kristal katman, substrat kristal fazı boyunca büyüdüğünden, buna epitaksiyel katman denir (genellikle birkaç mikron kalınlığında). Örnek olarak silikonu alın: silikon epitaksiyel büyümenin anlamı, iyi kafes yapısı bütünlüğüne sahip bir kristal katmanının büyümesidir. Belirli bir kristal oryantasyonuna ve substrat olarak farklı direnç ve kalınlığa sahip bir silikon tek kristal substrat üzerinde) ve epitaksiyel katmana sahip substrat, epitaksiyel plaka (epitaksiyel plaka = epitaksiyel katman + substrat) olarak adlandırılır. Cihaz imalatı epitaksiyel katman üzerinde gerçekleştirilir.
Epitaksiyellik, homoepitaksiyellik ve heteroepitaksiyellik olarak ikiye ayrılır. Homoepitaksiyellik, substrat üzerinde substratla aynı malzemeden bir epitaksiyel tabakanın büyütülmesidir. Homoepitaksiyelliğin önemi nedir? – Ürün stabilitesini ve güvenilirliğini artırın. Homoepitaksiyellik, substratla aynı malzemeden epitaksiyel bir tabakanın büyütülmesi anlamına gelse de, malzeme aynı olmasına rağmen, levha yüzeyinin malzeme saflığını ve tekdüzeliğini geliştirebilir. Mekanik parlatma ile işlenen cilalı levhalarla karşılaştırıldığında, epitaksiyellik ile işlenen alt tabaka yüksek yüzey düzlüğüne, yüksek temizliğe, daha az mikro kusura ve daha az yüzey kirliliğine sahiptir. Bu nedenle direnç daha düzgündür ve yüzey parçacıkları, istifleme hataları ve dislokasyonlar gibi yüzey kusurlarını kontrol etmek daha kolaydır. Epitaksi yalnızca ürün performansını artırmakla kalmaz, aynı zamanda ürün stabilitesini ve güvenilirliğini de sağlar.
Silikon gofret substratı üzerinde başka bir silikon atomu katmanını epitaksiyel hale getirmenin faydaları nelerdir? CMOS silikon işleminde, levha substratı üzerinde epitaksiyel büyüme (EPI, epitaksiyel) çok kritik bir işlem adımıdır.
1. Kristal kalitesini artırın
Başlangıçtaki alt tabaka kusurları ve safsızlıkları: Gofret alt tabakasında üretim süreci sırasında belirli kusurlar ve yabancı maddeler bulunabilir. Epitaksiyel katmanın büyümesi, substrat üzerinde yüksek kaliteli, düşük kusurlu ve yabancı madde konsantrasyonuna sahip tek kristalli bir silikon katman oluşturabilir ve bu, sonraki cihaz üretimi için çok önemlidir. Düzgün kristal yapı: Epitaksiyel büyüme, daha düzgün bir kristal yapı sağlayabilir, alt tabaka malzemesindeki tane sınırlarının ve kusurların etkisini azaltabilir ve böylece tüm levhanın kristal kalitesini iyileştirebilir.
2. Elektrik performansını artırın
Cihaz özelliklerini optimize edin: Substrat üzerinde bir epitaksiyel katman büyütülerek, katkı konsantrasyonu ve silikon türü, cihazın elektriksel performansını optimize etmek için hassas bir şekilde kontrol edilebilir. Örneğin, epitaksiyel katmanın katkılanması, MOSFET'in eşik voltajını ve diğer elektriksel parametrelerini doğru bir şekilde ayarlayabilir. Kaçak akımı azaltın: Yüksek kaliteli epitaksiyel katmanlar daha düşük kusur yoğunluğuna sahiptir, bu da cihazdaki kaçak akımın azaltılmasına yardımcı olur ve böylece cihazın performansını ve güvenilirliğini artırır.
3. Gelişmiş süreç düğümlerini destekleyin
Özellik boyutunun küçültülmesi: Daha küçük işlem düğümlerinde (7nm, 5nm gibi), cihaz özelliği boyutu küçülmeye devam ederek daha rafine ve yüksek kaliteli malzemeler gerektirir. Epitaksiyel büyüme teknolojisi bu gereksinimleri karşılayabilir ve yüksek performanslı ve yüksek yoğunluklu entegre devre üretimini destekleyebilir. Arıza voltajını iyileştirin: Epitaksiyel katman, yüksek güçlü ve yüksek voltajlı cihazların üretimi için kritik olan daha yüksek bir arıza voltajına sahip olacak şekilde tasarlanabilir. Örneğin, güç cihazlarında epitaksiyel katman, cihazın arıza voltajını artırabilir ve güvenli çalışma aralığını artırabilir.
4. Proses uyumluluğu ve çok katmanlı yapı
Çok katmanlı yapı: Epitaksiyel büyüme teknolojisi, çok katmanlı yapıların bir substrat üzerinde büyütülmesine olanak tanır ve farklı katmanlar, farklı katkı konsantrasyonlarına ve türlerine sahip olabilir. Bu, karmaşık CMOS cihazlarının üretilmesi ve üç boyutlu entegrasyonun sağlanması için çok faydalıdır. Uyumluluk: Epitaksiyel büyüme süreci mevcut CMOS üretim süreçleriyle son derece uyumludur ve süreç hatlarında önemli bir değişiklik yapılmadan mevcut üretim süreçlerine kolayca entegre edilebilir.
Gönderim zamanı: Temmuz-16-2024