An der Hallefleitindustrie Kette, besonnesch an der Drëtt Generatioun Hallefleit (breet Bandgap Halbleiter) Industriekette, ginn et Substrater aepitaxialSchichten. Wat ass d'Bedeitung vun derepitaxialLayer? Wat ass den Ënnerscheed tëscht dem Substrat an dem Substrat?
De Substrat ass awaferaus semiconductor eenzeg Kristallsglas produzéiert Materialien. De Substrat kann direkt an d'waferFabrikatioun Link ze produzéieren semiconductor Apparater, oder et kann duerch veraarbecht ginnepitaxialProzess fir epitaxial Waferen ze produzéieren. De Substrat ass um Enn vum Buedemwafer(Schneid de Wafer, Dir kënnt een Stierwen nom aneren kréien, an dann packen et fir de legendären Chip ze ginn) (tatsächlech ass den ënneschten Deel vum Chip allgemeng mat enger Schicht zréck Gold plated, benotzt als "Buedem" Verbindung, awer et gëtt am Réckprozess gemaach), an d'Basis déi déi ganz Ënnerstëtzungsfunktioun dréit (de Wolkenkratzer am Chip ass op de Substrat gebaut).
Epitaxy bezitt sech op de Prozess fir en neien Eenkristall op engem eenzegen Kristallsubstrat ze wuessen, dee suergfälteg veraarbecht gouf duerch Ausschneiden, Schleifen, Polieren, etc.. Den neien Eenkristall kann datselwecht Material wéi de Substrat sinn, oder et kann en anert Material sinn (homoepitaxial oder heteroepitaxial).
Well déi nei geformt Eenkristallschicht laanscht d'Substrat-Kristallphase wiisst, gëtt se eng epitaxial Schicht genannt (normalerweis e puer Mikron déck. Huelt Silizium als Beispill: d'Bedeitung vum Silizium-epitaxiale Wuesstum ass eng Schicht Kristall mat gudder Gitterstrukturintegritéit ze wuessen op engem Silizium Eenkristall Substrat mat enger gewësser Kristallorientéierung an enger anerer Resistivitéit an Dicke wéi de Substrat), an de Substrat mat der Epitaxialschicht gëtt en Epitaxialwafer genannt (epitaxialwafer = epitaxialschicht + Substrat). Apparat Fabrikatioun gëtt op der epitaxial Schicht duerchgefouert.
Epitaxialitéit ass opgedeelt an Homoepitaxialitéit an Heteroepitaxialitéit. Homoepitaxialitéit ass eng epitaxial Schicht vum selwechte Material wéi de Substrat um Substrat ze wuessen. Wat ass d'Bedeitung vun Homopitaxialitéit? - Verbessert Produktstabilitéit an Zouverlässegkeet. Och wann d'Homoepitaxialitéit ass eng epitaxial Schicht vum selwechte Material wéi de Substrat ze wuessen, obwuel d'Material d'selwecht ass, kann et d'Materialreinheet an d'Uniformitéit vun der Wafer Uewerfläch verbesseren. Am Verglach mat de poléierte Wafere, déi duerch mechanesch Polieren veraarbecht ginn, huet de Substrat, deen duerch Epitaxialitéit veraarbecht gëtt, héich Uewerflächeflächheet, héich Propretéit, manner Mikrofehler a manner Uewerflächenverschmotzung. Dofir ass d'Resistivitéit méi eenheetlech, an et ass méi einfach Uewerflächefehler ze kontrolléieren wéi Uewerflächepartikelen, Stackfehler, an Dislokatiounen. Epitaxy verbessert net nëmmen Produktleistung, awer garantéiert och Produktstabilitéit an Zouverlässegkeet.
Wat sinn d'Virdeeler fir eng aner Schicht Siliziumatomer epitaxial um Siliziumwafer-Substrat ze maachen? Am CMOS Silizium Prozess ass epitaxial Wuesstem (EPI, epitaxial) um wafer Substrat e ganz kriteschen Prozess Schrëtt.
1. Verbessert d'Kristallqualitéit
Initial Substratfehler a Gëftstoffer: De Wafer-Substrat kann gewësse Mängel a Gëftstoffer wärend dem Fabrikatiounsprozess hunn. De Wuesstum vun der epitaxialer Schicht kann eng qualitativ héichwäerteg, niddereg-Defekt an Onreinheetskonzentratioun eenzegkristallin Siliziumschicht op de Substrat generéieren, wat ganz wichteg ass fir déi spéider Apparatfabrikatioun. Uniform Kristallstruktur: Epitaxialwachstum kann eng méi eenheetlech Kristallstruktur garantéieren, den Afloss vu Kärgrenzen a Mängel am Substratmaterial reduzéieren an domat d'Kristallqualitéit vum ganze Wafer verbesseren.
2. Verbesseren elektresch Leeschtung
Optimiséieren Apparat Charakteristiken: Andeems Dir eng epitaxial Schicht um Substrat wuessen, kann d'Doping Konzentratioun an d'Zort vum Silizium präzis kontrolléiert ginn fir d'elektresch Leeschtung vum Apparat ze optimiséieren. Zum Beispill kann d'Doping vun der epitaxialer Schicht d'Schwellspannung an aner elektresch Parameter vum MOSFET präzis upassen. Reduzéiert Leckstroum: Héichqualitativ epitaxial Schichten hunn eng méi niddereg Defektdicht, wat hëlleft de Leckstroum am Apparat ze reduzéieren an doduerch d'Performance an d'Zouverlässegkeet vum Apparat ze verbesseren.
3. Ënnerstëtzung fortgeschratt Prozess Wirbelen
D'Featuregréisst reduzéieren: A méi klenge Prozessknäppchen (wéi 7nm, 5nm), gëtt d'Apparat Featuregréisst weider schrumpft, a méi raffinéiert a qualitativ héichwäerteg Materialien erfuerderen. Epitaxial Wuesstumstechnologie kann dës Ufuerderungen entspriechen an ënnerstëtzen High-Performance an High-Density integréiert Circuit Fabrikatioun. Verbessert Decomptespannung: D'Epitaxialschicht kann entwéckelt ginn fir eng méi héich Decomptespannung ze hunn, wat kritesch ass fir High-Power- an High-Volt-Geräter ze fabrizéieren. Zum Beispill, a Kraaftapparater kann d'Epitaxialschicht d'Decomptespannung vum Apparat erhéijen an de séchere Betribsberäich erhéijen.
4. Prozess Kompatibilitéit a Multi-Layer Struktur
Multi-Layer Struktur: Epitaxial Wuesstem Technologie erlaabt Multi-Layer Strukturen op engem Substrat ugebaut ginn, a verschidde Schichten kënnen verschidden Doping Konzentratioune an Zorte hunn. Dëst ass ganz hëllefräich fir komplex CMOS-Geräter ze fabrizéieren an dräidimensional Integratioun z'erreechen. Kompatibilitéit: Den epitaxialen Wuesstumsprozess ass héich kompatibel mat existente CMOS Fabrikatiounsprozesser a kann einfach an existéierend Fabrikatiounsprozesser integréiert ginn ouni d'Prozesslinnen wesentlech z'änneren.
Post Zäit: Jul-16-2024