Në zinxhirin e industrisë së gjysmëpërçuesve, veçanërisht në zinxhirin e industrisë së gjysmëpërçuesve të gjeneratës së tretë (gjysmëpërçues me brez të gjerë), ka nënshtresa dheepitaksialeshtresat. Cila është rëndësia eepitaksialeshtresë? Cili është ndryshimi midis substratit dhe nënshtresës?
Nënshtresa është ameshëbërë nga materiale gjysmëpërçuese njëkristal. Nënshtresa mund të hyjë drejtpërdrejt nëmeshëlidhjen e prodhimit për të prodhuar pajisje gjysmëpërçuese, ose mund të përpunohet ngaepitaksialeprocesi i prodhimit të vaferave epitaksiale. Substrati është fundi imeshë(prisni vaferën, mund të merrni një kërpudhë pas tjetrës dhe më pas ta paketoni për t'u bërë çipi legjendar) (në fakt, pjesa e poshtme e çipit është përgjithësisht e veshur me një shtresë ari të pasme, e përdorur si lidhje "tokë", por është bërë në procesin e pasmë), dhe baza që mbart të gjithë funksionin mbështetës (rrokaqiell në çip është ndërtuar mbi nënshtresën).
Epitaksi i referohet procesit të rritjes së një kristali të ri në një nënshtresë të vetme kristalore që është përpunuar me kujdes duke prerë, bluar, lustruar, etj. Kristali i ri mund të jetë i njëjti material si nënshtresa, ose mund të jetë një material tjetër (homoepitaksiale ose heteroepitaksiale).
Meqenëse shtresa njëkristalore e sapoformuar rritet përgjatë fazës kristalore të nënshtresës, ajo quhet një shtresë epitaksiale (zakonisht disa mikronë e trashë. Merrni si shembull silikonin: kuptimi i rritjes epitaksiale të silikonit është rritja e një shtrese kristali me integritet të mirë të strukturës së rrjetës. në një substrat me një kristal silikoni me një orientim të caktuar kristalor dhe rezistencë dhe trashësi të ndryshme si nënshtresa), dhe substrati me shtresën epitaksiale quhet vafer epitaksiale (vafer epitaksiale = shtresë epitaksiale + substrat). Prodhimi i pajisjes kryhet në shtresën epitaksiale.
Epitaksialiteti ndahet në homoepitaksialitet dhe heteroepitaksialitet. Homoepitaksialiteti është rritja e një shtrese epitaksiale të të njëjtit material si nënshtresa në nënshtresë. Cila është rëndësia e homoepitaksialitetit? – Përmirësoni stabilitetin dhe besueshmërinë e produktit. Megjithëse homoepitaksialiteti është rritja e një shtrese epitaksiale të të njëjtit material si nënshtresa, megjithëse materiali është i njëjtë, ai mund të përmirësojë pastërtinë e materialit dhe uniformitetin e sipërfaqes së vaferës. Krahasuar me vaferat e lëmuara të përpunuara me lustrim mekanik, nënshtresa e përpunuar me epitaksialitet ka nivele të larta të sipërfaqes, pastërti të lartë, më pak mikrodefekte dhe më pak papastërti sipërfaqësore. Prandaj, rezistenca është më uniforme dhe është më e lehtë të kontrollohen defektet sipërfaqësore si grimcat sipërfaqësore, defektet e grumbullimit dhe dislokimet. Epitaxy jo vetëm që përmirëson performancën e produktit, por gjithashtu siguron stabilitet dhe besueshmëri të produktit.
Cilat janë përfitimet e bërjes epitaksiale të një shtrese tjetër të atomeve të silikonit në nënshtresën e vaferës së silikonit? Në procesin e silikonit CMOS, rritja epitaksiale (EPI, epitaksiale) në nënshtresën e vaferës është një hap shumë kritik i procesit.
1. Përmirësoni cilësinë e kristalit
Defektet dhe papastërtitë fillestare të nënshtresës: Nënshtresa e vaferit mund të ketë disa defekte dhe papastërti gjatë procesit të prodhimit. Rritja e shtresës epitaksiale mund të gjenerojë një shtresë silikoni të vetëm kristalor me cilësi të lartë, me defekte të ulëta dhe me përqendrim papastërtie në nënshtresë, e cila është shumë e rëndësishme për prodhimin e mëvonshëm të pajisjes. Struktura uniforme kristalore: Rritja epitaksiale mund të sigurojë një strukturë kristalore më uniforme, të zvogëlojë ndikimin e kufijve të kokrrizave dhe defekteve në materialin e nënshtresës dhe në këtë mënyrë të përmirësojë cilësinë e kristalit të të gjithë vaferit.
2. Përmirësimi i performancës elektrike
Optimizoni karakteristikat e pajisjes: Duke rritur një shtresë epitaksiale në nënshtresë, përqendrimi i dopingut dhe lloji i silikonit mund të kontrollohen saktësisht për të optimizuar performancën elektrike të pajisjes. Për shembull, dopingu i shtresës epitaksiale mund të rregullojë me saktësi tensionin e pragut dhe parametrat e tjerë elektrikë të MOSFET. Zvogëloni rrymën e rrjedhjes: Shtresat epitaksiale me cilësi të lartë kanë densitet më të ulët të defektit, gjë që ndihmon në reduktimin e rrymës së rrjedhjes në pajisje, duke përmirësuar kështu performancën dhe besueshmërinë e pajisjes.
3. Mbështet nyjet e avancuara të procesit
Zvogëlimi i madhësisë së veçorive: Në nyjet më të vogla të procesit (si p.sh. 7nm, 5nm), madhësia e veçorive të pajisjes vazhdon të tkurret, duke kërkuar materiale më të rafinuara dhe me cilësi të lartë. Teknologjia e rritjes epitaksiale mund të plotësojë këto kërkesa dhe të mbështesë prodhimin e qarkut të integruar me performancë të lartë dhe me densitet të lartë. Përmirësoni tensionin e prishjes: Shtresa epitaksiale mund të projektohet që të ketë një tension më të lartë avarie, i cili është kritik për prodhimin e pajisjeve me fuqi të lartë dhe me tension të lartë. Për shembull, në pajisjet e energjisë, shtresa epitaksiale mund të rrisë tensionin e prishjes së pajisjes dhe të rrisë gamën e sigurt të funksionimit.
4. Përputhshmëria e procesit dhe struktura me shumë shtresa
Struktura me shumë shtresa: Teknologjia e rritjes epitaksiale lejon që strukturat me shumë shtresa të rriten në një substrat dhe shtresa të ndryshme mund të kenë përqendrime dhe lloje të ndryshme dopingu. Kjo është shumë e dobishme për prodhimin e pajisjeve komplekse CMOS dhe arritjen e integrimit tredimensional. Përputhshmëria: Procesi i rritjes epitaksiale është shumë i pajtueshëm me proceset ekzistuese të prodhimit CMOS dhe mund të integrohet lehtësisht në proceset ekzistuese të prodhimit pa modifikuar ndjeshëm linjat e procesit.
Koha e postimit: 16 korrik 2024