Sa kadena sa industriya sa semiconductor, labi na sa ikatulo nga henerasyon nga semiconductor (lapad nga bandgap semiconductor) nga kadena sa industriya, adunay mga substrate ugepitaxialmga sapaw. Unsa ang kamahinungdanon saepitaxiallut-od? Unsa ang kalainan tali sa substrate ug substrate?
Ang substrate mao ang aostiyahinimo sa semiconductor single kristal nga mga materyales. Ang substrate mahimong direkta nga mosulod saostiyalink sa paggama aron makahimo og mga aparato nga semiconductor, o mahimo kini maproseso pinaagi saepitaxialproseso sa paghimo sa epitaxial wafers. Ang substrate mao ang ubos sa yutaostiya(guntinga ang wafer, mahimo nimong makuha ang usa ka mamatay pagkahuman sa lain, ug dayon i-pack kini aron mahimong maalamat nga chip) (sa tinuud, ang ilawom sa chip kasagarang giputos sa usa ka layer sa likod nga bulawan, gigamit ingon usa ka koneksyon sa "yuta", apan kini gihimo sa likod nga proseso), ug ang base nga nagdala sa tibuok nga suporta function (ang skyscraper sa chip gitukod sa substrate).
Ang epitaxy nagtumong sa proseso sa pagtubo sa usa ka bag-ong kristal sa usa ka kristal nga substrate nga giproseso pag-ayo pinaagi sa pagputol, paggaling, pagpasinaw, ug uban pa. (homoepitaxial o heteroepitaxial).
Tungod kay ang bag-ong naporma nga single crystal layer motubo ubay sa substrate crystal phase, kini gitawag nga epitaxial layer (kasagaran daghang microns ang gibag-on. Dad-a ang silicon isip pananglitan: ang kahulogan sa silicon epitaxial growth mao ang pagtubo sa usa ka layer sa kristal nga adunay maayo nga lattice structure integrity. sa usa ka silicon nga usa ka kristal nga substrate nga adunay usa ka kristal nga oryentasyon ug lainlain nga resistivity ug gibag-on ingon nga substrate), ug ang substrate nga adunay epitaxial layer gitawag nga epitaxial wafer (epitaxial wafer = epitaxial layer + substrate). Ang paghimo sa aparato gihimo sa epitaxial layer.
Ang epitaxiality gibahin sa homoepitaxiality ug heteroepitaxiality. Ang homoepitaxiality mao ang pagtubo sa usa ka epitaxial layer sa parehas nga materyal sama sa substrate sa substrate. Unsa ang kamahinungdanon sa homoepitaxiality? - Pagpauswag sa kalig-on ug kasaligan sa produkto. Bisan kung ang homoepitaxiality mao ang pagtubo sa usa ka epitaxial layer sa parehas nga materyal sama sa substrate, bisan kung parehas ang materyal, mahimo’g mapauswag niini ang kaputli sa materyal ug pagkapareho sa nawong sa wafer. Kung itandi sa gipasinaw nga mga wafer nga giproseso pinaagi sa mekanikal nga pagpasinaw, ang substrate nga giproseso pinaagi sa epitaxiality adunay taas nga patag sa nawong, taas nga kalimpyo, gamay nga mga depekto sa micro, ug gamay nga mga hugaw sa nawong. Busa, ang resistivity mas uniporme, ug mas sayon ang pagkontrolar sa mga depekto sa nawong sama sa mga partikulo sa ibabaw, mga stacking fault, ug mga dislokasyon. Ang epitaxy dili lamang nagpauswag sa performance sa produkto, apan nagsiguro usab sa kalig-on ug kasaligan sa produkto.
Unsa ang mga kaayohan sa paghimo og laing layer sa silicon atoms nga epitaxial sa silicon wafer substrate? Sa proseso sa silikon sa CMOS, ang pagtubo sa epitaxial (EPI, epitaxial) sa wafer substrate usa ka kritikal nga lakang sa proseso.
1. Pagpauswag sa kalidad sa kristal
Inisyal nga substrate nga mga depekto ug mga hugaw: Ang wafer substrate mahimong adunay pipila ka mga depekto ug mga hugaw sa panahon sa proseso sa paggama. Ang pagtubo sa epitaxial layer makamugna og taas nga kalidad, ubos nga depekto ug impurity-concentration single-crystalline silicon layer sa substrate, nga importante kaayo alang sa sunod nga paghimo sa device. Uniform nga kristal nga istruktura: Ang epitaxial nga pagtubo makasiguro sa usa ka mas uniporme nga kristal nga istruktura, makunhuran ang impluwensya sa mga utlanan sa lugas ug mga depekto sa substrate nga materyal, ug sa ingon makapauswag sa kristal nga kalidad sa tibuok nga wafer.
2. Pagpauswag sa performance sa kuryente
Pag-optimize sa mga kinaiya sa aparato: Pinaagi sa pagtubo sa usa ka epitaxial layer sa substrate, ang doping nga konsentrasyon ug tipo sa silicon mahimong tukma nga makontrol aron ma-optimize ang elektrikal nga pasundayag sa aparato. Pananglitan, ang doping sa epitaxial layer mahimong tukma nga mag-adjust sa threshold voltage ug uban pang electrical parameters sa MOSFET. Bawasan ang leakage current: Ang taas nga kalidad nga epitaxial layer adunay mas ubos nga depekto nga density, nga makatabang sa pagpakunhod sa leakage nga kasamtangan sa device, sa ingon nagpauswag sa performance ug pagkakasaligan sa device.
3. Suportahi ang mga advanced node sa proseso
Pagkunhod sa gidak-on sa feature: Sa mas gagmay nga mga node sa proseso (sama sa 7nm, 5nm), ang gidak-on sa feature sa device nagpadayon sa pagkunhod, nga nagkinahanglan og mas dalisay ug taas nga kalidad nga mga materyales. Ang teknolohiya sa pagtubo sa epitaxial mahimo’g makab-ot kini nga mga kinahanglanon ug suportahan ang high-performance ug high-density integrated circuit manufacturing. Pagpauswag sa boltahe sa pagkaguba: Ang epitaxial layer mahimong gidisenyo aron adunay usa ka mas taas nga boltahe sa pagkaguba, nga hinungdanon alang sa paghimo og high-power ug high-voltage nga mga aparato. Pananglitan, sa mga power device, ang epitaxial layer makapataas sa breakdown voltage sa device ug makadugang sa luwas nga operating range.
4. Pagkaangay sa proseso ug istruktura sa multi-layer
Multi-layer nga istruktura: Ang teknolohiya sa pagtubo sa epitaxial nagtugot sa mga istruktura nga multi-layer nga motubo sa usa ka substrate, ug ang lainlaing mga layer mahimong adunay lainlaing mga konsentrasyon ug tipo sa doping. Makatabang kaayo kini alang sa paghimo sa mga komplikado nga aparato sa CMOS ug pagkab-ot sa tulo-ka-dimensional nga panagsama. Pagkaangay: Ang proseso sa pagtubo sa epitaxial nahiuyon kaayo sa naglungtad nga mga proseso sa paggama sa CMOS ug dali nga maapil sa mga naa na nga proseso sa paggama nga wala’y daghang pagbag-o sa mga linya sa proseso.
Oras sa pag-post: Hul-16-2024