Í hálfleiðaraiðnaðarkeðjunni, sérstaklega í þriðju kynslóðar hálfleiðara (wide bandgap halfconductor) iðnaðarkeðjunni, eru hvarfefni ogepitaxiallögum. Hvaða þýðingu hefurepitaxiallag? Hver er munurinn á undirlagi og undirlagi?
Undirlagið er aoblátaúr hálfleiðurum einskristalefnum. Undirlagið getur beint inn íoblátaframleiðslu tengil til að framleiða hálfleiðara tæki, eða það er hægt að vinna meðepitaxialferli til að framleiða epitaxial oblátur. Undirlagið er botninn áobláta(skerið skúffuna, þú getur fengið hverja teninginn á eftir öðrum og pakkað honum svo inn til að verða hinn goðsagnakenndi flís) (reyndar er botn flísarinnar venjulega húðaður með lag af bakgull, notað sem „jörð“ tenging, en það er gert í bakferlinu), og grunnurinn sem ber alla stuðningsaðgerðina (skýjakljúfurinn í flísinni er byggður á undirlaginu).
Epitaxy vísar til þess ferlis að rækta nýjan einskristalla á einskristalla undirlagi sem hefur verið vandlega unninn með því að klippa, slípa, fægja osfrv. Nýi einkristallinn getur verið sama efni og undirlagið, eða það getur verið annað efni (homoepitaxial eða heteroepitaxial).
Þar sem nýmyndaða einkristallalagið vex meðfram undirlags kristalfasanum er það kallað epitaxial lag (venjulega nokkrar míkron þykkt. Taktu sílikon sem dæmi: merking kísilþekjuvaxtar er að vaxa lag af kristal með góðri grindarbyggingu heilleika. á sílikon einkristalla undirlagi með ákveðna kristalstefnu og mismunandi viðnám og þykkt eins og undirlagið), og undirlagið með epitaxial laginu er kallað epitaxial wafer (epitaxial wafer = epitaxial lag + undirlag). Tækjaframleiðsla fer fram á epitaxial lagið.
Epitaxiality er skipt í homoepitaxiality og heteroepitaxiality. Homoepitaxiality er að vaxa epitaxial lag úr sama efni og undirlagið á undirlaginu. Hvaða þýðingu hefur homoepitaxiality? - Bættu vörustöðugleika og áreiðanleika. Þó að homoepitaxiality sé að vaxa epitaxial lag af sama efni og undirlagið, þó að efnið sé það sama, getur það bætt efnishreinleika og einsleitni yfirborðs yfirborðsins. Í samanburði við slípuðu obláturnar sem unnar eru með vélrænni fægingu, hefur undirlagið sem unnið er með epitaxiality mikla yfirborðssléttleika, mikla hreinleika, færri örgalla og færri yfirborðsóhreinindi. Þess vegna er viðnámið einsleitara og auðveldara er að stjórna yfirborðsgöllum eins og yfirborðsögnum, stöflunargöllum og tilfærslum. Epitaxy bætir ekki aðeins afköst vörunnar heldur tryggir einnig vörustöðugleika og áreiðanleika.
Hver er ávinningurinn af því að gera annað lag af kísilatómum epitaxial á kísilskífunni? Í CMOS sílikonferlinu er epitaxial vöxtur (EPI, epitaxial) á oblátu undirlaginu mjög mikilvægt ferli skref.
1. Bættu kristal gæði
Upphaflegir undirlagsgallar og óhreinindi: Blátt undirlagið getur haft ákveðna galla og óhreinindi meðan á framleiðsluferlinu stendur. Vöxtur epitaxial lagsins getur myndað hágæða, lítinn galla og óhreinindastyrk eins kristallaðs kísillags á undirlaginu, sem er mjög mikilvægt fyrir síðari framleiðslu tækja. Samræmd kristalbygging: Epitaxial vöxtur getur tryggt jafnari kristalbyggingu, dregið úr áhrifum kornamarka og galla í undirlagsefninu og þannig bætt kristalgæði alls oblátsins.
2. Bættu rafframmistöðu
Fínstilltu eiginleika tækisins: Með því að rækta epitaxial lag á undirlaginu er hægt að stjórna lyfjaþéttni og gerð kísils nákvæmlega til að hámarka rafafköst tækisins. Til dæmis getur lyfjameðferð á epitaxial laginu nákvæmlega stillt þröskuldspennu og aðrar rafmagnsbreytur MOSFET. Dragðu úr lekastraumi: Hágæða epitaxial lög hafa lægri gallaþéttleika, sem hjálpar til við að draga úr lekastraumi í tækinu og bæta þar með afköst og áreiðanleika tækisins.
3. Styðja háþróaða ferli hnúta
Minnkun á eiginleikastærð: Í smærri vinnsluhnútum (eins og 7nm, 5nm) heldur stærð tækjaeiginleika áfram að minnka og krefjast fágaðri og hágæða efnis. Epitaxial vaxtartækni getur uppfyllt þessar kröfur og stutt við afkastamikla og háþéttni samþætta hringrásarframleiðslu. Bæta sundurliðunarspennu: Hægt er að hanna epitaxial lagið til að hafa hærri sundurliðunarspennu, sem er mikilvægt fyrir framleiðslu á háspennu- og háspennutækjum. Til dæmis, í rafmagnstækjum, getur epitaxial lagið aukið niðurbrotsspennu tækisins og aukið öruggt rekstrarsvið.
4. Samhæfni ferli og marglaga uppbygging
Fjöllaga uppbygging: Þekjuvaxtartækni gerir kleift að rækta fjöllaga uppbyggingu á undirlagi og mismunandi lög geta haft mismunandi lyfjaþéttni og mismunandi gerðir. Þetta er mjög gagnlegt til að framleiða flókin CMOS tæki og ná fram þrívíddarsamþættingu. Samhæfni: Vaxtarferlið er mjög samhæft við núverandi CMOS framleiðsluferli og auðvelt er að samþætta það inn í núverandi framleiðsluferli án þess að breyta vinnslulínunum verulega.
Birtingartími: 16. júlí 2024