Ondarymgeçiriji senagat zynjyrynda, esasanam üçünji nesil ýarymgeçiriji (giň zolakly ýarymgeçiriji) önümçilik zynjyrynda substratlar bar weepitaksialgatlaklary. Munuň manysy näme?epitaksialgatlak? Substrat bilen substratyň arasynda näme tapawut bar?
Substrat awafliýarymgeçirijiniň ýeke kristal materiallaryndan ýasaldy. Substrat göni girip bilerwafliýarymgeçiriji enjamlary öndürmek üçin önümçilik baglanyşygy, ýa-da gaýtadan işlenip bilnerepitaksialepitaksial wafli öndürmek prosesi. Substrat aşakywafli(wafli kesiň, biriniň yzyndan ölüp bilersiňiz, soňra bolsa rowaýata öwrülen çip bolmak üçin gaplap bilersiňiz) (aslynda çipiň aşagy adatça “ýer” baglanyşygy hökmünde ulanylýan arka altyn gatlagy bilen örtülendir, ýöne yzky prosesde ýasalýar) we tutuş goldaw funksiýasyny ýerine ýetirýän esas (çipdäki gök bina substratda gurulýar).
Epitaksi, kesmek, üwemek, ýalpyldatmak we ş.m. bilen seresaplylyk bilen işlenip düzülen bir kristal substratda täze bir kristal ösdürip ýetişdirmek prosesine degişlidir. Täze ýekeje kristal substrat bilen birmeňzeş material bolup biler ýa-da başga material bolup biler (gomoepitaksial ýa-da heteroepitaksial).
Täze döredilen ýekeje kristal gatlagy substrat kristal fazasy boýunça ösýändigi sebäpli, oňa epitaksial gatlak diýilýär (adatça birnäçe mikron galyňlyk. Mysal üçin kremnini alyň: kremniniň epitaksial ösüşiniň manysy gowy panjara gurluşy bitewiligi bilen kristal gatlagyny ösdürmekdir belli bir kristal ugry we dürli garşylyk we galyňlygy substrat ýaly kremniniň ýeke kristal substratynda, epitaksial gatlak bilen substrata epitaksial wafli (epitaksial wafer = epitaksial gatlak + substrat) diýilýär. Enjam öndürmek epitaksial gatlakda amala aşyrylýar.
Epitaksiallyk gomoepitaksial we heteroepitaksiallyga bölünýär. Gomoepitaksiallyk, substratdaky substrat bilen birmeňzeş materialyň epitaksial gatlagyny ösdürmekdir. Gomoepitaksiallygyň manysy näme? - Önümiň durnuklylygyny we ygtybarlylygyny ýokarlandyrmak. Gomoepitaksiallyk substrat bilen birmeňzeş materialyň epitaksial gatlagyny ösdürmeli bolsa-da, material birmeňzeş bolsa-da, wafli üstüň maddy arassalygyny we birmeňzeşligini ýokarlandyryp biler. Mehaniki ýalpyldawuklyk bilen gaýtadan işlenen ýalpyldawuk wafli bilen deňeşdirilende, epitaksiallyk bilen gaýtadan işlenen substratyň üstki tekizligi, ýokary arassalygy, mikro kemçilikleri we ýerüsti hapalary az. Şonuň üçin garşylyk has birmeňzeşdir we ýerüsti bölejikler, ýalňyşlyklar we ýer bölekleri ýaly ýerüsti kemçiliklere gözegçilik etmek has aňsatdyr. Epitaksiýa önümiň öndürijiligini diňe bir gowulaşdyrman, önümiň durnuklylygyny we ygtybarlylygyny üpjün edýär.
Silikon wafli substratynda kremniy atomlarynyň başga bir gatlagyny epitaksial etmegiň artykmaçlyklary näme? CMOS kremniý prosesinde, wafli substratda epitaksial ösüş (EPI, epitaksial) örän möhüm proses ädimidir.
1. Kristal hilini ýokarlandyrmak
Başlangyç substratyň kemçilikleri we hapalary: Wafli substratyň önümçilik döwründe käbir kemçilikleri we hapalary bolup biler. Epitaksial gatlagyň ösmegi, indiki enjam öndürmek üçin örän möhüm bolan substratda ýokary hilli, pes kemçilikli we haramlyk konsentrasiýasy bolan bir kristal kremniy gatlagyny döredip biler. Bitewi kristal gurluşy: Epitaksial ösüş has birmeňzeş kristal gurluşy üpjün edip biler, däne araçäkleriniň we substrat materialyndaky kemçilikleriň täsirini azaldyp biler we şeýlelik bilen tutuş wafliň kristal hilini ýokarlandyryp biler.
2. Elektrik öndürijiligini gowulandyrmak
Enjamyň aýratynlyklaryny optimizirläň: Substratda epitaksial gatlagy ösdürip, enjamyň elektrik öndürijiligini gowulandyrmak üçin doping konsentrasiýasy we kremniniň görnüşi takyk dolandyrylyp bilner. Mysal üçin, epitaksial gatlagyň dopingi bosagadaky naprýa .eniýäni we MOSFET-iň beýleki elektrik parametrlerini takyk sazlap biler. Syzdyryjy toky azaltmak: qualityokary hilli epitaksial gatlaklarda kemçilik dykyzlygy pes, bu enjamdaky syzma tokyny azaltmaga kömek edýär we şeýlelik bilen enjamyň işleýşini we ygtybarlylygyny ýokarlandyrýar.
3. Öňdebaryjy düwünleri goldaň
Aýratynlyklaryň ululygyny azaltmak: Has kiçi proses düwünlerinde (7nm, 5nm) enjamyň aýratynlyk ölçegi kiçelmegini dowam etdirýär we has arassa we ýokary hilli materiallary talap edýär. Epitaksial ösüş tehnologiýasy bu talaplary kanagatlandyryp biler we ýokary öndürijilikli we ýokary dykyzlykly integral zynjyr önümçiligini goldap biler. Bölüniş naprýa .eniýesini gowulandyryň: Epitaksial gatlak ýokary güýçli we ýokary woltly enjamlary öndürmek üçin möhüm ähmiýete eýe bolan has ýokary bölek naprýa .eniýesine eýe bolup biler. Mysal üçin, güýç enjamlarynda epitaksial gatlak enjamyň döwülýän naprýa .eniýesini ýokarlandyryp we howpsuz iş aralygyny artdyryp biler.
4. Amallaryň utgaşyklygy we köp gatlakly gurluş
Köp gatlakly gurluş: Epitaksial ösüş tehnologiýasy köp gatlakly gurluşlary substratda ösdürmäge mümkinçilik berýär we dürli gatlaklarda dürli doping konsentrasiýalary we görnüşleri bolup biler. Bu çylşyrymly CMOS enjamlaryny öndürmek we üç ölçegli integrasiýa gazanmak üçin örän peýdalydyr. Gabat gelmek: Epitaksial ösüş prosesi bar bolan CMOS önümçilik prosesleri bilen ýokary derejede gabat gelýär we proses çyzyklaryny düýpgöter üýtgetmän bar bolan önümçilik proseslerine aňsat birleşdirilip bilner.
Iş wagty: Iýul-16-2024