Kwa nini tunahitaji kufanya epitaxy kwenye substrates za kaki za silicon?

Katika mnyororo wa tasnia ya semiconductor, haswa katika mnyororo wa tasnia ya semiconductor ya kizazi cha tatu (wide bandgap semiconductor), kuna substrates na.epitaxialtabaka. Nini umuhimu waepitaxialsafu? Kuna tofauti gani kati ya substrate na substrate?

Sehemu ndogo ni akakiiliyotengenezwa kwa vifaa vya kioo vya semiconductor moja. Substrate inaweza kuingia moja kwa mojakakikiunga cha utengenezaji cha kutengeneza vifaa vya semiconductor, au inaweza kusindika naepitaxialmchakato wa kutengeneza kaki za epitaxial. Substrate ni chini yakaki(kata kaki, unaweza kupata kifo kimoja baada ya kingine, na kisha uifunge kuwa chip ya hadithi) (kwa kweli, chini ya chip kwa ujumla huwekwa safu ya dhahabu ya nyuma, inayotumiwa kama unganisho la "ardhi", lakini inafanywa katika mchakato wa nyuma), na msingi ambao hubeba kazi nzima ya usaidizi (skyscraper katika chip imejengwa kwenye substrate).

Epitaxy inarejelea mchakato wa kukuza fuwele mpya kwenye kipande kidogo cha fuwele ambacho kimechakatwa kwa uangalifu kwa kukatwa, kusaga, kung'arisha, n.k. Fuwele mpya inaweza kuwa nyenzo sawa na substrate, au inaweza kuwa nyenzo tofauti. (homoepitaxial au heteroepitaxial).
Kwa kuwa safu mpya ya fuwele inayoundwa hukua kando ya awamu ya fuwele ya substrate, inaitwa safu ya epitaxial (kawaida mikroni kadhaa nene. Chukua silicon kama mfano: maana ya ukuaji wa silicon epitaxial ni kukuza safu ya fuwele na uadilifu mzuri wa muundo wa kimiani. kwenye substrate ya fuwele moja ya silicon yenye mwelekeo fulani wa kioo na upinzani tofauti na unene kama substrate), na substrate yenye safu ya epitaxial inaitwa kaki ya epitaxial (epitaxial wafer = safu ya epitaxial + substrate). Utengenezaji wa kifaa unafanywa kwenye safu ya epitaxial.
图片

Epitaxiality imegawanywa katika homoepitaxiality na heteroepitaxiality. Homoepitaxiality ni kukuza safu ya epitaxial ya nyenzo sawa na substrate kwenye substrate. Ni nini umuhimu wa homoepitaxiality? - Kuboresha uthabiti wa bidhaa na kuegemea. Ingawa homoepitaxiality ni kukuza safu ya epitaxial ya nyenzo sawa na substrate, ingawa nyenzo ni sawa, inaweza kuboresha usafi wa nyenzo na usawa wa uso wa kaki. Ikilinganishwa na kaki zilizong'aa zilizochakatwa kwa ung'alisi wa kimitambo, mkatetaka uliochakatwa kwa upesi una uso laini wa juu, usafi wa juu, kasoro ndogo ndogo na uchafu mdogo wa uso. Kwa hivyo, upinzani ni sawa zaidi, na ni rahisi kudhibiti kasoro za uso kama vile chembe za uso, hitilafu za mrundikano, na mitengano. Epitaxy sio tu inaboresha utendaji wa bidhaa, lakini pia inahakikisha utulivu na uaminifu wa bidhaa.
Ni faida gani za kutengeneza safu nyingine ya atomi za silicon epitaxial kwenye substrate ya kaki ya silicon? Katika mchakato wa silicon ya CMOS, ukuaji wa epitaxial (EPI, epitaxial) kwenye substrate ya kaki ni hatua muhimu sana ya mchakato.
1. Kuboresha ubora wa kioo
Kasoro na uchafu wa awali wa mkatetaka: Kipande kidogo cha kaki kinaweza kuwa na kasoro na uchafu fulani wakati wa mchakato wa utengenezaji. Ukuaji wa safu ya epitaxial inaweza kutoa safu ya silicon ya fuwele ya ubora wa juu, yenye kasoro ya chini na mkusanyiko wa uchafu kwenye substrate, ambayo ni muhimu sana kwa utengenezaji wa vifaa vya baadaye. Muundo wa kioo Sare: Ukuaji wa Epitaxial unaweza kuhakikisha muundo wa kioo unaofanana zaidi, kupunguza ushawishi wa mipaka ya nafaka na kasoro katika nyenzo za substrate, na hivyo kuboresha ubora wa kioo wa kaki nzima.
2. Kuboresha utendaji wa umeme
Boresha sifa za kifaa: Kwa kukuza safu ya epitaxial kwenye substrate, ukolezi wa doping na aina ya silicon inaweza kudhibitiwa kwa usahihi ili kuboresha utendaji wa umeme wa kifaa. Kwa mfano, doping ya safu ya epitaxial inaweza kurekebisha kwa usahihi voltage ya kizingiti na vigezo vingine vya umeme vya MOSFET. Kupunguza uvujaji wa sasa: Tabaka za epitaxial za ubora wa juu zina wiani mdogo wa kasoro, ambayo husaidia kupunguza uvujaji wa sasa kwenye kifaa, na hivyo kuboresha utendaji na uaminifu wa kifaa.
3. Kusaidia nodes za mchakato wa juu
Kupunguza ukubwa wa vipengele: Katika sehemu ndogo za mchakato (kama vile 7nm, 5nm), ukubwa wa kipengele cha kifaa unaendelea kupungua, na kuhitaji nyenzo iliyoboreshwa zaidi na ya ubora wa juu. Teknolojia ya ukuaji wa Epitaxial inaweza kukidhi mahitaji haya na kusaidia utendakazi wa hali ya juu na utengenezaji wa saketi zilizounganishwa za msongamano wa juu. Boresha voltage ya kuvunjika: Safu ya epitaxial inaweza kuundwa ili kuwa na voltage ya juu zaidi ya kuvunjika, ambayo ni muhimu kwa utengenezaji wa vifaa vya nguvu ya juu na vya juu. Kwa mfano, katika vifaa vya nguvu, safu ya epitaxial inaweza kuongeza voltage ya kuvunjika kwa kifaa na kuongeza safu ya uendeshaji salama.
4. Utangamano wa mchakato na muundo wa safu nyingi
Muundo wa tabaka nyingi: Teknolojia ya ukuaji wa Epitaxial inaruhusu miundo ya tabaka nyingi kukuzwa kwenye substrate, na tabaka tofauti zinaweza kuwa na viwango tofauti vya viwango na aina. Hii inasaidia sana kwa utengenezaji wa vifaa changamano vya CMOS na kufikia ujumuishaji wa pande tatu. Utangamano: Mchakato wa ukuaji wa epitaxial unalingana sana na michakato iliyopo ya utengenezaji wa CMOS na unaweza kuunganishwa kwa urahisi katika michakato iliyopo ya utengenezaji bila kurekebisha kwa kiasi kikubwa mistari ya mchakato.


Muda wa kutuma: Jul-16-2024