Ինչու՞ պետք է սիլիկոնային վաֆլի ենթաշերտերի վրա էպիտաքսիա անել:

Կիսահաղորդչային արդյունաբերության շղթայում, հատկապես երրորդ սերնդի կիսահաղորդչային (լայն կապակցված կիսահաղորդչային) արդյունաբերության շղթայում, կան ենթաշղթաներ ևէպիտաքսիալշերտերը. Ի՞նչ նշանակություն ունիէպիտաքսիալշերտ? Ո՞րն է տարբերությունը սուբստրատի և սուբստրատի միջև:

Ենթաշերտը ավաֆլիպատրաստված կիսահաղորդչային միաբյուրեղյա նյութերից։ Ենթաշերտը կարող է ուղղակիորեն մտնելվաֆլիարտադրական օղակ՝ կիսահաղորդչային սարքեր արտադրելու համար, կամ այն ​​կարող է մշակվելէպիտաքսիալէպիտաքսիալ վաֆլի արտադրելու գործընթացը: Ենթաշերտը դրա հատակն էվաֆլի(կտրեք վաֆլը, կարող եք ձեռք բերել մեկը մյուսի հետևից, այնուհետև փաթեթավորել այն, որպեսզի դառնա լեգենդար չիպ) (փաստորեն, չիպի հատակը հիմնականում պատված է ոսկու շերտով, որն օգտագործվում է որպես «հող» միացում, բայց այն պատրաստվում է հետևի գործընթացում), և հիմքը, որն իրականացնում է ամբողջ աջակցության գործառույթը (չիպի մեջ գտնվող երկնաքերը կառուցված է ենթաշերտի վրա):

Էպիտաքսիան վերաբերում է մեկ բյուրեղյա սուբստրատի վրա նոր մեկ բյուրեղի աճեցման գործընթացին, որը խնամքով մշակվել է կտրելու, մանրացնելու, փայլեցնելու և այլնի միջոցով: Նոր մենաբյուրեղը կարող է լինել նույն նյութը, ինչ ենթաշերտը կամ կարող է լինել այլ նյութ: (հոմոէպիտաքսիալ կամ հետերոէպիտաքսիալ):
Քանի որ նոր ձևավորված մեկ բյուրեղյա շերտը աճում է ենթաշերտի բյուրեղային փուլի երկայնքով, այն կոչվում է էպիտաքսիալ շերտ (սովորաբար մի քանի միկրոն հաստությամբ: Օրինակ վերցրեք սիլիցիումը. սիլիցիումի էպիտաքսիալ աճի իմաստը լավ վանդակավոր կառուցվածքով բյուրեղի շերտ աճեցնելն է: որոշակի բյուրեղային կողմնորոշմամբ և տարբեր դիմադրողականությամբ և հաստությամբ սիլիկոնային միաբյուրեղային հիմքի վրա՝ որպես ենթաշերտ), իսկ էպիտաքսիալ շերտով ենթաշերտը կոչվում է էպիտաքսիալ վաֆեր (էպիտաքսիալ վաֆեր = էպիտաքսիալ շերտ + սուբստրատ): Սարքի արտադրությունն իրականացվում է էպիտաքսիալ շերտի վրա:

Էպիտաքսիալությունը բաժանվում է հոմոէպիտաքսիալության և հետերոէպիտաքսիալության: Homoepitaxiality-ը նույն նյութից էպիտաքսիալ շերտ աճեցնելն է, ինչ ենթաշերտը ենթաշերտի վրա: Ո՞րն է հոմոէպիտաքսիալության նշանակությունը: - Բարելավել արտադրանքի կայունությունը և հուսալիությունը: Չնայած հոմոէպիտաքսիալությունը նույն նյութի էպիտաքսիալ շերտն աճեցնելն է, ինչ ենթաշերտը, չնայած նյութը նույնն է, այն կարող է բարելավել նյութի մաքրությունը և վաֆլի մակերեսի միատեսակությունը: Համեմատ մեխանիկական փայլեցմամբ մշակված հղկված վաֆլիների հետ, էպիտաքսիալությամբ մշակված ենթաշերտը ունի մակերեսի բարձր հարթություն, բարձր մաքրություն, ավելի քիչ միկրո թերություններ և ավելի քիչ մակերևութային կեղտեր: Հետևաբար, դիմադրողականությունն ավելի միատեսակ է, և ավելի հեշտ է վերահսկել մակերևութային թերությունները, ինչպիսիք են մակերևութային մասնիկները, կուտակման անսարքությունները և տեղահանումները: Epitaxy-ը ոչ միայն բարելավում է արտադրանքի կատարումը, այլև ապահովում է արտադրանքի կայունությունն ու հուսալիությունը:
Որո՞նք են սիլիցիումի վաֆլի սուբստրատի վրա սիլիցիումի ատոմների մեկ այլ շերտ էպիտաքսիալ դարձնելու առավելությունները: CMOS սիլիցիումի գործընթացում վաֆլի սուբստրատի վրա էպիտաքսիալ աճը (EPI, epitaxial) գործընթացի շատ կարևոր քայլ է:
1. Բարելավել բյուրեղների որակը
Ենթաշերտի սկզբնական թերություններ և աղտոտումներ. վաֆլի ենթաշերտը կարող է ունենալ որոշակի թերություններ և կեղտեր արտադրության գործընթացում: Էպիտաքսիալ շերտի աճը կարող է առաջացնել բարձրորակ, ցածր թերության և կեղտաջրերի կոնցենտրացիայի մեկ բյուրեղային սիլիցիումի շերտ սուբստրատի վրա, ինչը շատ կարևոր է սարքի հետագա արտադրության համար: Բյուրեղային միատեսակ կառուցվածք. Էպիտաքսիալ աճը կարող է ապահովել ավելի միատեսակ բյուրեղային կառուցվածք, նվազեցնել հացահատիկի սահմանների և ենթաշերտի նյութի թերությունների ազդեցությունը և այդպիսով բարելավել ամբողջ վաֆլի բյուրեղների որակը:
2. Բարելավել էլեկտրական կատարումը
Օպտիմալացնել սարքի բնութագրերը. ենթաշերտի վրա էպիտաքսիալ շերտ աճեցնելով, դոպինգի կոնցենտրացիան և սիլիցիումի տեսակը կարող են ճշգրիտ վերահսկվել՝ սարքի էլեկտրական աշխատանքը օպտիմալացնելու համար: Օրինակ, էպիտաքսիալ շերտի դոպինգը կարող է ճշգրտորեն կարգավորել շեմային լարումը և MOSFET-ի այլ էլեկտրական պարամետրերը: Կրճատել արտահոսքի հոսանքը. բարձրորակ էպիտաքսիալ շերտերն ունեն ավելի ցածր թերության խտություն, որն օգնում է նվազեցնել արտահոսքի հոսանքը սարքում՝ դրանով իսկ բարելավելով սարքի աշխատանքը և հուսալիությունը:
3. Աջակցեք առաջադեմ գործընթացի հանգույցներին
Գործառույթի չափի կրճատում. ավելի փոքր գործընթացային հանգույցներում (օրինակ՝ 7 նմ, 5 նմ), սարքի առանձնահատկությունների չափը շարունակում է փոքրանալ՝ պահանջելով ավելի նուրբ և բարձրորակ նյութեր: Epitaxial աճի տեխնոլոգիան կարող է բավարարել այս պահանջները և աջակցել բարձր արդյունավետության և բարձր խտության ինտեգրալ շղթայի արտադրությանը: Բարելավել խզման լարումը. էպիտաքսիալ շերտը կարող է նախագծվել այնպես, որ ունենա խզման ավելի բարձր լարում, ինչը կարևոր է բարձր էներգիայի և բարձր լարման սարքերի արտադրության համար: Օրինակ, ուժային սարքերում էպիտաքսիալ շերտը կարող է մեծացնել սարքի խզման լարումը և մեծացնել անվտանգ աշխատանքային տիրույթը:
4. Գործընթացի համատեղելիություն և բազմաշերտ կառուցվածք
Բազմաշերտ կառուցվածք. Էպիտաքսիալ աճի տեխնոլոգիան թույլ է տալիս բազմաշերտ կառույցներն աճեցնել սուբստրատի վրա, և տարբեր շերտեր կարող են ունենալ տարբեր դոպինգի կոնցենտրացիաներ և տեսակներ: Սա շատ օգտակար է բարդ CMOS սարքերի արտադրության և եռաչափ ինտեգրման հասնելու համար: Համատեղելիություն. Էպիտաքսիալ աճի գործընթացը մեծապես համատեղելի է առկա CMOS արտադրական գործընթացների հետ և կարող է հեշտությամբ ինտեգրվել առկա արտադրական գործընթացներին՝ առանց էականորեն փոփոխելու գործընթացի գծերը: