Yarım iletken endüstri zincirinde, özellikle de üçüncü nesil yarı iletken (geniş bant aralığı yarı iletken) endüstri zincirinde, substrat ve epitaksiyel katman arasındaki ayrım çok önemlidir.
Epitaksyal katmanın önemi nedir?
Öncelikle substrat, yarı iletken tek kristal malzemeden yapılmış bir levha. Yarı iletken cihazları üretmek için wafer üretim sürecinde doğrudan bir giriş olarak kullanılabilir.veya epitaksyal işlemle epitaksyal vafeler üretmek için işlenebilirÇip üretim sürecinde, çip birden fazla bağımsız ölçeklere kesilir,ve ambalajlandıktan sonraÇipin altındaki substrat, çipin altındaki taban ve çipin karmaşık yapısı bu taban üzerine inşa edilmiştir.
İkincisi, epitaksi, ince işlenmiş bir tek kristal substrat üzerinde yeni bir tek kristal katmanın büyümesini ifade eder.Bu yeni tek kristal substrat malzemesiyle aynı ya da farklı bir malzemedir.Yeni tek kristal tabakası, substratın kristal fazına göre büyüdüğü için epitaksial katman olarak adlandırılır.Kalınlığı genellikle birkaç mikronSilikonu örnek alarak, silikon epitaksiyel büyümenin önemi, aynı kristal yönelimine, farklı dirençlere sahip iyi bir kristal yapısına sahip tek bir kristal katmanı büyütmektir.ve kalınlığı belirli bir kristal yönelimine sahip silikon tek kristalli bir substrat üzerinde.
Epitaksyal büyüme sonrası substrat, epitaksyal bir vafra olarak adlandırılır ve yapısı epitaksyal bir katman artı bir substrat olarak ifade edilebilir.Aygıtın üretim süreci epitaksyal katmanda yapılır..
Epitaksi homoepitaksyal ve heteroepitaksyal olarak ayrılır.Homoepitaxial' in önemi ürünün istikrarını ve güvenilirliğini artırmaktır.Homoepitaksyal katman, substratla aynı malzemeden yapılmış olmasına rağmen, wafer yüzeyinin malzeme saflığı ve tekilliği epitaksyal işlemle iyileştirilebilir.Mekanik cilalama ile cilalanmış wafer ile karşılaştırıldığında, epitaksyal işlemle işlenen alt yüzey daha yüksek düzlüğe, daha yüksek temizliğe, daha az mikro kusura ve daha az yüzey kirliliğine sahiptir, bu nedenle direnç daha eşittir,ve yüzey parçacıkları gibi kusurları kontrol etmek daha kolay, yığma hataları ve çıkışlar.
Epitaxy sadece ürünün performansını geliştirmekle kalmaz aynı zamanda ürünün istikrarını ve güvenilirliğini de sağlar.Wafer substratındaki epitaksiyel büyüme çok önemli bir süreç adımıdır..
1Kristal kalitesini iyileştirin: Başlangıç alt tabakasının kusurları ve kirlilikleri epitaksiyel katmanın büyümesiyle iyileştirilebilir.Wafer substratı üretim sürecinde bazı kusurlar ve kirlilikler üretebilir.Epitaksyal katmanın büyümesi, alt katmanda yüksek kaliteli, düşük kusurlu ve kirlilik konsantrasyonlu tek kristal silikon katmanı oluşturabilir.Sonraki cihaz üretimi için çok önemlidir..
2Ünlü kristal yapısı: Epitaxial büyüme kristal yapısının tekilliğini sağlayabilir ve taneler sınırlarının ve alt katman malzemesindeki kusurların etkisini azaltabilir.Böylece tüm waferin kristal kalitesini iyileştirir..
3Elektriksel performansı iyileştirmek ve cihaz özelliklerini optimize etmek: Substrat üzerinde bir epitaksyal katman yetiştirerek,doping konsantrasyonu ve silikon türü cihazın elektrik performansını optimize etmek için kesin bir şekilde kontrol edilebilirÖrneğin, epitaksyal katmanın dopingi, MOSFET'in eşiği voltajını ve diğer elektrik parametrelerini doğru bir şekilde ayarlayabilir.
4. Sızıntı akımını azaltın: Yüksek kaliteli epitaksyal katmanlar, cihazdaki sızıntı akımını azaltmaya yardımcı olan daha düşük kusur yoğunluğuna sahiptir ve böylece cihazın performansını ve güvenilirliğini artırır.
5Gelişmiş işlem düğümlerini destekle ve özellik boyutunu azalt: Daha küçük işlem düğümlerinde (7nm ve 5nm gibi) cihaz özellik boyutu küçülmeye devam ediyor,Daha rafine edilmiş ve yüksek kaliteli malzemeler gerektirenEpitaxial büyüme teknolojisi bu gereksinimleri karşılayabilir ve yüksek performanslı ve yüksek yoğunluklu entegre devreler üretimini destekleyebilir.
6. Bozulma voltajını iyileştirin: Epitaksyal katman, yüksek güç ve yüksek voltajlı cihazların üretimi için kritik olan daha yüksek bir bozulma voltajına sahip olmak için tasarlanabilir.Güç cihazlarında, epitaksyal katman cihazın kırılma voltajını artırabilir ve güvenli çalışma aralığını artırabilir.
7Süreç uyumluluğu ve çok katmanlı yapı: Epitaxial büyüme teknolojisi, substrat üzerinde çok katmanlı yapıların büyümesine izin verir.ve farklı katmanlarda farklı doping konsantrasyonları ve türleri olabilir.Bu, karmaşık CMOS cihazları üretmek ve üç boyutlu entegrasyon elde etmek için çok yararlıdır.
8Uyumluluk: The epitaxial growth process is highly compatible with existing CMOS manufacturing processes and can be easily integrated into existing manufacturing processes without significantly modifying the process lines.
