Жартылай өткізгіштер өнеркәсібінің тізбегінде, әсіресе үшінші буындағы жартылай өткізгіштер (кең жолақты жартылай өткізгіштер) тізбегінде субстраттар менэпитаксиалдықабаттар. мәні недеэпитаксиалдықабат? Субстрат пен субстраттың айырмашылығы неде?
Субстрат - авафлижартылай өткізгіш монокристалды материалдардан жасалған. Субстрат тікелей кіре аладывафлижартылай өткізгіш құрылғыларды шығару үшін өндірістік сілтеме немесе оны өңдеуге боладыэпитаксиалдыэпитаксиалды пластиналарды өндіру процесі. Субстрат - оның түбівафли(вафлиді кесіңіз, сіз бірінен кейін бірін алуға болады, содан кейін оны аңызға айналған чипке айналдыруға болады) (шын мәнінде, чиптің төменгі жағы әдетте «жер» қосылымы ретінде пайдаланылатын артқы алтын қабатымен қапталған, бірақ ол артқы процесте жасалады) және бүкіл қолдау функциясын жүзеге асыратын негіз (чиптегі зәулім ғимарат субстратқа салынған).
Эпитаксия кесу, ұнтақтау, жылтырату және т.б. арқылы мұқият өңделген бір кристалды субстратта жаңа монокристалды өсіру процесін білдіреді. Жаңа монокристал субстратпен бірдей материал болуы мүмкін немесе ол басқа материал болуы мүмкін. (гомоэпитаксиалды немесе гетероэпитаксиалды).
Жаңадан пайда болған монокристалды қабат субстраттың кристалдық фазасының бойымен өсетіндіктен, оны эпитаксиалды қабат деп атайды (әдетте қалыңдығы бірнеше микрон. Мысал ретінде кремнийді алайық: кремнийдің эпитаксиалды өсуінің мағынасы тор құрылымының тұтастығы жақсы кристалл қабатын өсіру болып табылады. кремний монокристалды субстратта белгілі бір кристалдық бағдарға ие және субстрат ретінде әртүрлі кедергісі мен қалыңдығы бар), ал эпитаксиалды қабаты бар субстрат эпитаксиалды пластинка деп аталады (эпитаксиалды пластинка = эпитаксиалды қабат + субстрат). Құрылғыны жасау эпитаксиалды қабатта жүзеге асырылады.
Эпитаксиалдылық гомоэпитаксиалдылық және гетероэпитаксиалдылық болып бөлінеді. Гомоэпитаксиалдылық - субстратта субстратпен бірдей материалдың эпитаксиалды қабатын өсіру. Гомоэпитаксиализмнің маңызы қандай? – Өнімнің тұрақтылығы мен сенімділігін арттыру. Гомоэпитаксиалдылық субстратпен бірдей материалдың эпитаксиалды қабатын өсіру болса да, материал бірдей болғанымен, ол материалдың тазалығын және вафли бетінің біркелкілігін жақсарта алады. Механикалық жылтырату арқылы өңделген жылтыратылған пластиналармен салыстырғанда, эпитаксиалдылықпен өңделген субстрат жоғары беттік тегістікке, жоғары тазалыққа, аз микро ақауларға және аз беттік қоспаларға ие. Сондықтан меншікті кедергі біркелкі болады және беттік бөлшектер, қабаттасудың ақаулары және дислокация сияқты беттік ақауларды бақылау оңайырақ. Эпитаксия өнімнің өнімділігін жақсартып қана қоймайды, сонымен қатар өнімнің тұрақтылығы мен сенімділігін қамтамасыз етеді.
Кремний пластинкасының субстратында кремний атомдарының басқа қабатын эпитаксиалды етудің қандай пайдасы бар? CMOS кремний процесінде пластинаның субстратындағы эпитаксиалды өсу (EPI, эпитаксиалды) процесс өте маңызды қадам болып табылады.
1. Кристалл сапасын жақсарту
Бастапқы субстрат ақаулары мен қоспалары: пластинаның субстратында өндіру процесінде белгілі бір ақаулар мен қоспалар болуы мүмкін. Эпитаксиалды қабаттың өсуі субстратта жоғары сапалы, төмен ақаулы және қоспа концентрациясы бар бір кристалды кремний қабатын тудыруы мүмкін, бұл кейіннен құрылғы жасау үшін өте маңызды. Біркелкі кристалдық құрылым: эпитаксиалды өсу біркелкі кристалдық құрылымды қамтамасыз ете алады, астық материалындағы астық шекаралары мен ақаулардың әсерін азайтады, осылайша бүкіл пластинаның кристалдық сапасын жақсартады.
2. Электрлік өнімділікті жақсарту
Құрылғы сипаттамаларын оңтайландыру: субстраттағы эпитаксиалды қабатты өсіру арқылы құрылғының электрлік өнімділігін оңтайландыру үшін қоспалау концентрациясы мен кремний түрін дәл бақылауға болады. Мысалы, эпитаксиалды қабаттың қоспасы MOSFET-тің шекті кернеуін және басқа электрлік параметрлерін дәл реттей алады. Ағып кету тогын азайтыңыз: Жоғары сапалы эпитаксиалды қабаттардың ақау тығыздығы төмен, бұл құрылғыдағы ағып кету тогын азайтуға көмектеседі, осылайша құрылғының өнімділігі мен сенімділігін арттырады.
3. Жетілдірілген процесс түйіндерін қолдау
Мүмкіндік өлшемін азайту: кішірек технологиялық түйіндерде (мысалы, 7 нм, 5 нм) құрылғы мүмкіндіктерінің өлшемі кішірейе береді, бұл неғұрлым тазартылған және жоғары сапалы материалдарды қажет етеді. Эпитаксиалды өсу технологиясы осы талаптарға жауап бере алады және өнімділігі жоғары және тығыздығы жоғары интегралды схемалар өндірісін қолдай алады. Бұзылу кернеуін жақсарту: Эпитаксиалды қабат жоғары қуатты және жоғары вольтты құрылғыларды өндіру үшін маңызды болып табылатын жоғары бұзылу кернеуіне ие етіп жобалануы мүмкін. Мысалы, қуатты құрылғыларда эпитаксиалды қабат құрылғының бұзылу кернеуін арттырып, қауіпсіз жұмыс ауқымын арттыра алады.
4. Процесс үйлесімділігі және көп қабатты құрылымы
Көп қабатты құрылым: Эпитаксиалды өсу технологиясы субстратта көп қабатты құрылымдарды өсіруге мүмкіндік береді және әртүрлі қабаттар әртүрлі допинг концентрациясы мен түрлеріне ие болуы мүмкін. Бұл күрделі CMOS құрылғыларын жасау және үш өлшемді интеграцияға қол жеткізу үшін өте пайдалы. Үйлесімділік: Эпитаксиалды өсу процесі бар CMOS өндіріс процестерімен жоғары үйлесімді және технологиялық желілерді айтарлықтай өзгертпестен бар өндіріс процестеріне оңай біріктірілуі мүмкін.
Жіберу уақыты: 16 шілде 2024 ж