Puslaidininkių pramonės grandinėje, ypač trečiosios kartos puslaidininkių (plataus juostos puslaidininkių) pramonės grandinėje, yra substratų irepitaksinissluoksniai. Kokią reikšmę turiepitaksinissluoksnis? Kuo skiriasi substratas ir substratas?
Substratas yra avaflįpagamintas iš puslaidininkinių monokristalinių medžiagų. Substratas gali patekti tiesiai įvaflįgamybos nuoroda puslaidininkiniams įtaisams gaminti arba gali būti apdorotaepitaksinisepitaksinių plokštelių gamybos procesas. Substratas yra dugnasvaflį(supjaustykite plokštelę, galite gauti vieną kauliuką po kito, o tada supakuoti, kad taptumėte legendiniu lustu) (iš tikrųjų lusto dugnas paprastai padengtas galinio aukso sluoksniu, naudojamas kaip „įžeminimo“ jungtis, bet jis pagamintas nugaros procese), ir pagrindas, kuris atlieka visą atramos funkciją (dangoraižis lustoje pastatytas ant pagrindo).
Epitaksija reiškia naujo monokristalo auginimą ant vieno kristalo pagrindo, kuris buvo kruopščiai apdorotas pjaustant, šlifuojant, poliruojant ir pan. Naujas monokristalas gali būti iš tos pačios medžiagos kaip ir substratas, arba gali būti iš kitos medžiagos. (homoepitaksinis arba heteroepitaksinis).
Kadangi naujai suformuotas monokristalinis sluoksnis auga išilgai substrato kristalinės fazės, jis vadinamas epitaksiniu sluoksniu (dažniausiai kelių mikronų storio. Paimkite silicį kaip pavyzdį: silicio epitaksinio augimo prasmė yra išauginti kristalo sluoksnį, turintį gerą gardelės struktūros vientisumą). ant silicio monokristalinio pagrindo su tam tikra kristalo orientacija ir skirtinga varža bei storiu kaip substratas), o substratas su epitaksiniu sluoksniu vadinamas epitaksiniu sluoksniu (epitaksinė plokštelė = epitaksinis sluoksnis + substratas). Prietaiso gamyba atliekama ant epitaksinio sluoksnio.
Epitaksiškumas skirstomas į homoepitaksiškumą ir heteroepitaksiškumą. Homoepitaksiškumas – tai ant substrato išauginti epitaksinį sluoksnį iš tos pačios medžiagos kaip ir substratas. Kokia yra homoepitaksiškumo reikšmė? – Pagerinti gaminio stabilumą ir patikimumą. Nors homoepitaksiškumas yra išauginti epitaksinį sluoksnį iš tos pačios medžiagos kaip ir substratas, nors medžiaga yra ta pati, tai gali pagerinti medžiagos grynumą ir plokštelės paviršiaus vienodumą. Palyginti su poliruotomis plokštelėmis, apdorotomis mechaniniu poliravimu, epitaksiniu būdu apdorotas substratas turi didelį paviršiaus lygumą, aukštą švarumą, mažiau mikrodefektų ir mažiau paviršiaus priemaišų. Todėl varža yra vienodesnė ir lengviau suvaldyti paviršiaus defektus, tokius kaip paviršiaus dalelės, sukrovimo defektai ir išnirimai. Epitaxy ne tik pagerina gaminio veikimą, bet ir užtikrina gaminio stabilumą bei patikimumą.
Kokie yra kito silicio atomų sluoksnio epitaksijos ant silicio plokštelės pagrindo privalumai? CMOS silicio procese epitaksinis augimas (EPI, epitaksinis) ant plokštelės pagrindo yra labai svarbus proceso žingsnis.
1. Pagerinkite kristalų kokybę
Pradiniai substrato defektai ir priemaišos: vaflių substratas gamybos proceso metu gali turėti tam tikrų defektų ir priemaišų. Epitaksinio sluoksnio augimas gali sukurti aukštos kokybės, mažai defektų ir priemaišų koncentracijos vieno kristalinio silicio sluoksnį ant pagrindo, o tai labai svarbu tolesnei prietaiso gamybai. Vienoda kristalų struktūra: epitaksinis augimas gali užtikrinti tolygesnę kristalų struktūrą, sumažinti grūdelių ribų ir substrato medžiagos defektų įtaką ir taip pagerinti visos plokštelės kristalų kokybę.
2. Pagerinti elektros našumą
Optimizuokite įrenginio charakteristikas: ant pagrindo užauginus epitaksinį sluoksnį, galima tiksliai valdyti legiravimo koncentraciją ir silicio tipą, kad būtų optimizuotas prietaiso elektrinis veikimas. Pavyzdžiui, epitaksinio sluoksnio dopingas gali tiksliai reguliuoti MOSFET slenkstinę įtampą ir kitus elektrinius parametrus. Sumažinkite nuotėkio srovę: Aukštos kokybės epitaksiniai sluoksniai turi mažesnį defektų tankį, o tai padeda sumažinti nuotėkio srovę įrenginyje ir taip pagerinti įrenginio veikimą ir patikimumą.
3. Palaikykite išplėstinius proceso mazgus
Funkcijos dydžio mažinimas: mažesniuose proceso mazguose (pvz., 7 nm, 5 nm) įrenginio funkcijos dydis ir toliau mažėja, todėl reikia daugiau rafinuotų ir kokybiškų medžiagų. Epitaksinio augimo technologija gali atitikti šiuos reikalavimus ir palaikyti didelio našumo ir didelio tankio integrinių grandynų gamybą. Pagerinkite gedimo įtampą: epitaksinis sluoksnis gali būti suprojektuotas taip, kad būtų didesnė gedimo įtampa, kuri yra labai svarbi gaminant didelės galios ir aukštos įtampos įrenginius. Pavyzdžiui, galios įrenginiuose epitaksinis sluoksnis gali padidinti įrenginio gedimo įtampą ir padidinti saugų veikimo diapazoną.
4. Procesų suderinamumas ir daugiasluoksnė struktūra
Daugiasluoksnė struktūra: epitaksinio augimo technologija leidžia ant substrato auginti daugiasluoksnes struktūras, o skirtingi sluoksniai gali turėti skirtingą dopingo koncentraciją ir tipus. Tai labai naudinga gaminant sudėtingus CMOS įrenginius ir siekiant trimatės integracijos. Suderinamumas: epitaksinio augimo procesas yra labai suderinamas su esamais CMOS gamybos procesais ir gali būti lengvai integruotas į esamus gamybos procesus, nekeičiant proceso linijų.
Paskelbimo laikas: 2024-07-16