Yn 'e keten fan' e semiconductor-yndustry, benammen yn 'e tredde-generaasje semiconductor (wide bandgap semiconductor) yndustryketen, binne d'r substraten enepitaxiallagen. Wat is de betsjutting fan deepitaxiallaach? Wat is it ferskil tusken it substraat en it substraat?
It substraat is awafelmakke fan semiconductor single crystal materialen. It substraat kin direkt ynfiere dewafelmanufacturing keppeling te produsearje semiconductor apparaten, of it kin wurde ferwurke trochepitaxialproses foar it produsearjen fan epitaksiale wafers. It substraat is de boaiem fan 'ewafel(snij de wafel, jo kinne de iene stjer nei de oare krije, en dan ferpakke it om de legindaryske chip te wurden) (yn feite is de boaiem fan 'e chip oer it generaal bedekt mei in laach eftergoud, brûkt as in "grûn" ferbining, mar it wurdt makke yn 'e rêch proses), en de basis dy't draacht de hiele stipe funksje (de wolkekliuwer yn de chip is boud op it substraat).
Epitaksy ferwiist nei it proses fan it groeien fan in nij ienkristal op in ienkristalsubstraat dat foarsichtich ferwurke is troch snijden, slypjen, polearjen, ensfh. It nije ienkristal kin itselde materiaal wêze as it substraat, of it kin in oar materiaal wêze (homoepitaxial of heteroepitaxial).
Sûnt de nij foarme ienkristallaach groeit lâns de substraat kristal faze, it wurdt neamd in epitaksiale laach (meastentiids ferskate mikrons dik. Nim silisium as foarbyld: de betsjutting fan silisium epitaksiale groei is it groeien fan in laach fan kristal mei goede lattice struktuer yntegriteit op in silisium ienkristalsubstraat mei in bepaalde kristaloriïntaasje en ferskillende resistiviteit en dikte as it substraat), en de substraat mei de epitaksiale laach wurdt in epitaksiale wafel neamd (epitaxiale wafel = epitaksiale laach + substraat). Apparaat manufacturing wurdt útfierd op de epitaxial laach.
Epitaksialiteit is ferdield yn homoepitaxiality en heteroepitaxialiteit. Homoepitaxiality is it groeien fan in epitaksiale laach fan itselde materiaal as it substraat op it substraat. Wat is de betsjutting fan homoepitaxiality? - Ferbetterje produktstabiliteit en betrouberens. Hoewol homoepitaxiality is om in epitaksiale laach fan itselde materiaal te groeien as it substraat, hoewol it materiaal itselde is, kin it de materiaal suverens en uniformiteit fan 'e wafel oerflak ferbetterje. Yn ferliking mei de gepolijst wafels ferwurke troch meganyske polishing, it substraat ferwurke troch epitaxiality hat hege oerflak flatness, hege suverens, minder mikro defekten, en minder oerflak ûnreinheden. Dêrom is de resistiviteit unifoarmer, en it is makliker om oerflakdefekten te kontrolearjen lykas oerflakpartikels, stapelfouten en dislokaasjes. Epitaksy ferbettert net allinich produktprestaasjes, mar soarget ek foar produktstabiliteit en betrouberens.
Wat binne de foardielen fan it meitsjen fan in oare laach silisiumatomen epitaksiaal op it silisiumwafelsubstraat? Yn it CMOS-silisiumproses is epitaksiale groei (EPI, epitaksiaal) op it wafelsubstraat in heul krityske prosesstap.
1. Ferbetterje crystal kwaliteit
Inisjele substraatdefekten en ûnreinheden: It wafelsubstraat kin bepaalde defekten en ûnreinheden hawwe tidens it fabrikaazjeproses. De groei fan 'e epitaksiale laach kin in hege kwaliteit, leech-defekt en ûnreinenskonsintraasje ienkristalline silisiumlaach generearje op it substraat, wat heul wichtich is foar de folgjende apparaatfabryk. Uniforme kristalstruktuer: Epitaksiale groei kin in mear unifoarme kristalstruktuer soargje, de ynfloed fan nôtgrinzen en defekten yn it substraatmateriaal ferminderje, en sa de kristalkwaliteit fan 'e heule wafel ferbetterje.
2. Ferbetterje elektryske prestaasjes
Optimalisearje de skaaimerken fan it apparaat: Troch it groeien fan in epitaksiale laach op it substraat, kinne de dopingkonsintraasje en it type silisium presys regele wurde om de elektryske prestaasjes fan it apparaat te optimalisearjen. Bygelyks, de doping fan 'e epitaksiale laach kin de drompelspanning en oare elektryske parameters fan' e MOSFET krekt oanpasse. Lekstroom ferminderje: Epitaksiale lagen fan hege kwaliteit hawwe in legere defektdichtheid, wat helpt om de lekstroom yn it apparaat te ferminderjen, en dêrmei de prestaasjes en betrouberens fan it apparaat te ferbetterjen.
3. Stypje avansearre proses knopen
Ferminderjen fan funksjegrutte: Yn lytsere prosesknooppunten (lykas 7nm, 5nm), bliuwt de funksjegrutte fan it apparaat krimpen, en fereasket mear ferfine en heechweardige materialen. Epitaksiale groeitechnology kin foldwaan oan dizze easken en stypje hege-optreden en hege tichtheid yntegreare circuit manufacturing. Ferbetterje ôfbraakspanning: De epitaksiale laach kin wurde ûntworpen om in hegere ôfbraakspanning te hawwen, wat kritysk is foar it produsearjen fan apparaten mei hege krêft en heechspanning. Bygelyks, yn krêftapparaten kin de epitaksiale laach de ôfbraakspanning fan it apparaat ferheegje en it feilige operaasjeberik ferheegje.
4. Proseskompatibiliteit en meardere lagenstruktuer
Multi-laach struktuer: Epitaxial groei technology lit multi-laach struktueren wurde groeid op in substraat, en ferskillende lagen kinne hawwe ferskillende doping konsintraasjes en soarten. Dit is heul nuttich foar it meitsjen fan komplekse CMOS-apparaten en it berikken fan trijediminsjonale yntegraasje. Kompatibiliteit: It epitaksiale groeiproses is heul kompatibel mei besteande CMOS-produksjeprosessen en kin maklik wurde yntegreare yn besteande produksjeprosessen sûnder de proseslinen signifikant te feroarjen.
Post tiid: Jul-16-2024