Nan chèn endistri semi-conducteurs, espesyalman nan twazyèm jenerasyon semi-conducteurs (semi-conducteurs lajè bandgap) endistri chèn, gen substrats akepitaksyalkouch. Ki siyifikasyon an nanepitaksyalkouch? Ki diferans ki genyen ant substra a ak substra a?
Substra a se yonwaferte fè nan materyèl semi-conducteurs kristal sèl. Substra a ka dirèkteman antre nanwaferfabrikasyon lyen pou pwodwi aparèy semi-conducteurs, oswa li ka trete paepitaksyalpwosesis pou pwodwi wafers epitaxial. Substra a se anba awafer(koupe wafer la, ou ka jwenn yon sèl mouri apre yon lòt, ak Lè sa a, pake li yo vin chip la lejand) (an reyalite, anba a nan chip la jeneralman plake ak yon kouch lò tounen, yo itilize kòm yon koneksyon "tè", men li fèt nan pwosesis la tounen), ak baz la ki pote tout fonksyon sipò (gratsyèl la nan chip la bati sou substra a).
Epitaksi refere a pwosesis pou grandi yon nouvo kristal sèl sou yon sèl substra kristal ki te ak anpil atansyon trete pa koupe, fanm k'ap pile, polisaj, elatriye. Nouvo kristal sèl la ka menm materyèl ak substra a, oswa li ka yon materyèl diferan. (homoepitaxial oswa heteroepitaxial).
Depi kouch kristal sèl ki fèk fòme ap grandi sou faz kristal substra a, yo rele sa yon kouch epitaxial (anjeneral plizyè mikron epè. Pran Silisyòm kòm egzanp: siyifikasyon kwasans epitaxial Silisyòm se grandi yon kouch kristal ak entegrite estrikti bon lasi. sou yon substrate kristal sèl Silisyòm ak yon sèten oryantasyon kristal ak diferan rezistivite ak epesè kòm substra a), epi yo rele substra a ak kouch epitaxial yon wafer epitaxial (wafer epitaxial = kouch epitaxial + substra). Se manifakti aparèy te pote soti sou kouch epitaxial la.
Epitaksiyalite divize an homoepitaxiality ak heteroepitaxiality. Homoepitaxiality se grandi yon kouch epitaxial nan menm materyèl ak substra a sou substra a. Ki siyifikasyon homoepitaxiality? - Amelyore estabilite pwodwi ak fyab. Malgre ke homoepitaxiality se grandi yon kouch epitaxial nan menm materyèl ak substra a, byenke materyèl la se menm bagay la, li ka amelyore pite a materyèl ak inifòmite nan sifas la wafer. Konpare ak gaufre yo poli trete pa polisaj mekanik, substra a trete pa epitaxiality gen gwo sifas plat, pwòpte segondè, mwens domaj mikwo, ak mwens enpurte sifas yo. Se poutèt sa, rezistivite a pi inifòm, epi li pi fasil pou kontwole domaj sifas tankou patikil sifas, fay anpile, ak dislokasyon. Epitaxy pa sèlman amelyore pèfòmans pwodwi, men tou, asire estabilite pwodwi ak fyab.
Ki benefis ki genyen nan fè yon lòt kouch atòm Silisyòm epitaksial sou substra wafer Silisyòm lan? Nan pwosesis Silisyòm CMOS la, kwasans epitaksial (EPI, epitaxial) sou substra wafer la se yon etap pwosesis trè kritik.
1. Amelyore bon jan kalite kristal
Inisyal defo substra ak enpurte: Substra wafer la ka gen sèten domaj ak enpurte pandan pwosesis fabrikasyon an. Kwasans nan kouch epitaxial la ka jenere yon kouch Silisyòm sèl-cristalline-wo kalite, ki ba-defo ak enpurte-konsantrasyon sou substra a, ki trè enpòtan pou manifakti aparèy ki vin apre. Estrikti kristal inifòm: kwasans epitaksi ka asire yon estrikti kristal ki pi inifòm, diminye enfliyans nan limit grenn jaden ak domaj nan materyèl la substra, e konsa amelyore kalite kristal la nan wafer la tout antye.
2. Amelyore pèfòmans elektrik
Optimize karakteristik aparèy yo: Lè w grandi yon kouch epitaxial sou substra a, konsantrasyon dopan ak kalite Silisyòm ka jisteman kontwole pou optimize pèfòmans elektrik aparèy la. Pou egzanp, dopaj nan kouch epitaxial la ka ajiste avèk presizyon vòltaj papòt la ak lòt paramèt elektrik MOSFET la. Diminye aktyèl flit: Kouch epitaxial bon jan kalite gen pi ba dansite defo, ki ede diminye aktyèl flit nan aparèy la, kidonk amelyore pèfòmans ak fyab nan aparèy la.
3. Sipòte nœuds pwosesis avanse
Diminye gwosè karakteristik: Nan pi piti nœuds pwosesis (tankou 7nm, 5nm), gwosè karakteristik aparèy kontinye ap retresi, ki mande plis materyèl rafine ak-wo kalite. Epitaxial kwasans teknoloji ka satisfè kondisyon sa yo ak sipòte pèfòmans-wo ak segondè-dansite manifakti sikwi entegre. Amelyore vòltaj pann: Kouch epitaxial la ka fèt pou gen yon vòltaj pann ki pi wo, ki se kritik pou fabrike aparèy ki gen gwo pouvwa ak segondè-vòltaj. Pou egzanp, nan aparèy pouvwa, kouch epitaxial la ka ogmante vòltaj la pann nan aparèy la ak ogmante seri a opere san danje.
4. Pwosesis konpatibilite ak estrikti milti-kouch
Estrikti milti-kouch: Teknoloji kwasans epitaksi pèmèt estrikti milti-kouch yo grandi sou yon substra, ak diferan kouch ka gen diferan konsantrasyon dopan ak kalite. Sa a trè itil pou fabrike aparèy CMOS konplèks ak reyalize entegrasyon ki genyen twa dimansyon. Konpatibilite: Pwosesis kwasans epitaksial la trè konpatib ak pwosesis manifakti CMOS ki deja egziste epi li ka fasilman entegre nan pwosesis fabrikasyon ki deja egziste san yo pa siyifikativman modifye liy pwosesis yo.
Tan pòs: 16 jiyè 2024