In a catena di l'industria di i semiconduttori, in particulare in a catena di l'industria di i semiconduttori di a terza generazione (semiconduttori di banda larga), ci sò sustrati èepitassialestrati. Chì ghjè u significatu di uepitassialestrata? Chì ghjè a diffarenza trà u sustrato è u sustrato?
U sustrato hè aostiafattu di materiali semiconduttori monocristalli. U sustrato pò entra direttamente in uostialigame manifattura à pruducia dispusitivi semiconductor, o si pò esse trattatu daepitassialeprucessu per pruduce wafers epitassiali. U sustrato hè u fondu di uostia(tagliate l'ostia, pudete piglià una morta dopu à l'altru, è poi imballà per diventà u chip legendariu) (in fattu, u fondu di u chip hè generalmente placcatu cù una strata d'oru in daretu, utilizatu cum'è una cunnessione "terra". ma hè fatta in u prucessu di ritornu), è a basa chì porta tutta a funzione di supportu (u grattacieli in u chip hè custruitu nantu à u sustrato).
L'epitassia si riferisce à u prucessu di cultivà un novu cristallu unicu nantu à un sustrato di cristallo unicu chì hè statu trattatu cù cura da taglià, macinazione, lucidatura, etc. U novu cristallu unicu pò esse u stessu materiale cum'è u sustrato, o pò esse un materiale diversu. (omepitassiale o eteroepitassiale).
Siccomu a nova capa di cristallu singulu furmata cresce longu a fase di cristallu di sustrato, hè chjamata una capa epitaxial (di solitu parechji microni grossi. Pigliate u siliciu cum'è un esempiu: u significatu di a crescita epitaxial di siliciu hè di cultivà una capa di cristallu cù una bona integrità di struttura di lattice). nantu à un sustrato di cristallo unicu di siliciu cù una certa orientazione di cristalli è una resistività è un grossu diffirenti cum'è u sustrato), è u sustrato cù a capa epitaxial hè chjamatu wafer epitaxial (wafer epitaxial = capa epitaxial + sustrato). A fabricazione di u dispusitivu hè realizatu nantu à a capa epitaxial.
L'epitassialità hè divisa in omoepitaxialità è eteroepitassialità. L'omoepitaxialità hè di cultivà una capa epitaxiale di u stessu materiale cum'è u sustrato nantu à u sustrato. Chì ghjè u significatu di l'omoepitaxialità? - Migliurà a stabilità è l'affidabilità di u produttu. Ancu l'omoepitaxialità hè di cultivà una strata epitaxial di u stessu materiale cum'è u sustrato, ancu s'ellu u materiale hè u stessu, pò migliurà a purità di u materiale è l'uniformità di a superficia di l'ostia. In cunfrontu cù i wafers lucidati trattati da lucidatura meccanica, u sustrato trattatu da epitaxialità hà una alta piattezza di a superficia, alta pulizia, menu micro difetti, è menu impurità di a superficia. Dunque, a resistività hè più uniforme, è hè più faciule per cuntrullà i difetti di a superficia, cum'è e particelle di a superficia, i difetti di stacking, è dislocations. Epitaxy ùn solu migliurà u rendiment di u produttu, ma assicura ancu a stabilità è l'affidabilità di u produttu.
Chì sò i benefizii di fà un altru stratu di atomi di silicium epitaxial nantu à u sustrato di wafer di siliciu? In u prucessu di siliciu CMOS, a crescita epitaxial (EPI, epitaxial) nantu à u sustrato di wafer hè un passu di prucessu assai criticu.
1. Improve a qualità di cristalli
Difetti iniziali di sustrato è impurità: U sustrato di wafer pò avè certi difetti è impurità durante u prucessu di fabricazione. A crescita di a capa epitaxial pò generà una capa di siliciu monocristalinu di alta qualità, bassu difettu è cuncentrazione di impurità nantu à u sustrato, chì hè assai impurtante per a fabricazione di u dispositivu sussegwente. Struttura di cristalli uniformi: A crescita epitaxiale pò assicurà una struttura di cristalli più uniforme, riduce l'influenza di e fruntiere di granu è i difetti in u materiale di sustrato, è cusì migliurà a qualità di cristalli di tutta l'ostia.
2. Improve performance electricu
Ottimisate e caratteristiche di u dispositivu: Crescendu una strata epitassiale nantu à u sustrato, a cuncentrazione di doping è u tipu di siliciu ponu esse cuntrullati precisamente per ottimisà u rendiment elettricu di u dispusitivu. Per esempiu, u doping di u stratu epitaxial pò aghjustà accuratamente a tensione di soglia è altri paràmetri elettrici di u MOSFET. Riduce a corrente di fuga: I strati epitassiali di alta qualità anu una densità di difetti più bassa, chì aiuta à riduce a corrente di fuga in u dispusitivu, migliurà cusì u rendiment è l'affidabilità di u dispusitivu.
3. Support nodes prucessu avanzata
Riduzzione di a dimensione di e caratteristiche: In i nodi di prucessu più chjuchi (cum'è 7nm, 5nm), a dimensione di e caratteristiche di u dispositivu cuntinueghja à riduzzione, chì necessitanu materiali più raffinati è di alta qualità. A tecnulugia di crescita epitaxiale pò risponde à questi requisiti è sustene a fabricazione di circuiti integrati d'alta prestazione è di alta densità. Migliurà a tensione di rottura: U stratu epitassiale pò esse cuncepitu per avè una tensione di rottura più alta, chì hè critica per a fabricazione di dispusitivi d'alta putenza è d'alta tensione. Per esempiu, in i dispusitivi di putenza, u stratu epitaxial pò aumentà a tensione di rottura di u dispusitivu è cresce a gamma operativa sicura.
4. Prucessu cumpatibulità è struttura multi-layer
Struttura multi-layer: A tecnulugia di crescita epitaxiale permette à e strutture multi-strati di cultivà nantu à un sustrato, è e diverse strati ponu avè diverse cuncentrazioni è tipi di doping. Questu hè assai utile per a fabricazione di apparecchi CMOS cumplessi è per ottene integrazione tridimensionale. Compatibilità: U prucessu di crescita epitassiale hè altamente compatibile cù i prucessi di fabricazione CMOS esistenti è pò esse facilmente integratu in i prucessi di fabricazione esistenti senza mudificà significativamente e linee di prucessu.
Tempu di post: Jul-16-2024