Silikonové epitaxní vrstvy a substráty ve výrobě polovodičů

Podklad

V procesu výroby polovodičů jsou křemíkové epitaxní vrstvy a substráty dvě základní složky, které hrají zásadní roli.Substrát, primárně vyrobený z monokrystalického křemíku, slouží jako základ pro výrobu polovodičových čipů. Může přímo vstupovat do výrobního toku plátku za účelem výroby polovodičových zařízení nebo může být dále zpracováván pomocí epitaxních technik za účelem vytvoření epitaxního plátku. Jako základní „základna“ polovodičových struktur,substrátzajišťuje strukturální integritu a zabraňuje jakýmkoli zlomeninám nebo poškození. Kromě toho mají substráty výrazné elektrické, optické a mechanické vlastnosti, které jsou důležité pro výkon polovodičů.

Pokud jsou integrované obvody přirovnávány k mrakodrapům, paksubstrátje bezpochyby stabilní základ. Aby byla zajištěna jejich podpůrná role, musí tyto materiály vykazovat vysoký stupeň uniformity ve své krystalové struktuře, podobnou vysoce čistému monokrystalickému křemíku. Čistota a dokonalost jsou základem pro vytvoření robustního základu. Pouze s pevnou a spolehlivou základnou mohou být horní konstrukce stabilní a bezchybné. Jednoduše řečeno, bez vhodnéhoPodkladJe nemožné konstruovat stabilní a výkonná polovodičová zařízení.

Epitaxe

Epitaxese týká procesu precizního narůstání nové vrstvy monokrystalu na pečlivě řezaném a leštěném monokrystalovém substrátu. Tato nová vrstva může být ze stejného materiálu jako substrát (homogenní epitaxe) nebo může být odlišná (heterogenní epitaxe). Vzhledem k tomu, že nová krystalová vrstva přísně sleduje prodloužení krystalové fáze substrátu, je známá jako epitaxní vrstva, typicky udržovaná na tloušťce na úrovni mikrometrů. Například v křemíkuepitaxek růstu dochází při specifické krystalografické orientaci akřemíkový monokrystalický substrát, tvořící novou krystalovou vrstvu, která je konzistentní v orientaci, ale mění se v elektrickém odporu a tloušťce a má bezchybnou mřížkovou strukturu. Substrát, který prošel epitaxním růstem, se nazývá epitaxní plátek, přičemž epitaxní vrstva je základní hodnotou, kolem které se točí výroba zařízení.

Hodnota epitaxního plátku spočívá v jeho důmyslné kombinaci materiálů. Například pěstováním tenké vrstvyGaN epitaxena levnějšíkřemíkový plátekje možné dosáhnout vysoce výkonných širokopásmových charakteristik polovodičů třetí generace při relativně nižších nákladech s použitím polovodičových materiálů první generace jako substrátu. Heterogenní epitaxní struktury však také představují problémy, jako je nesoulad mřížky, nekonzistence v tepelných koeficientech a špatná tepelná vodivost, podobná stavbě lešení na plastové základně. Různé materiály se při změně teplot roztahují a smršťují různou rychlostí a tepelná vodivost křemíku není ideální.

Homogenníepitaxe, který vytváří epitaxní vrstvu ze stejného materiálu jako substrát, je významný pro zvýšení stability a spolehlivosti produktu. Přestože jsou materiály stejné, epitaxní zpracování výrazně zlepšuje čistotu a jednotnost povrchu waferu ve srovnání s mechanicky leštěnými wafery. Epitaxní povrch je hladší a čistší, s výrazně sníženým množstvím mikrodefektů a nečistot, rovnoměrnějším elektrickým odporem a přesnější kontrolou nad povrchovými částicemi, poruchami vrstev a dislokacemi. Tím pádem,epitaxenejen optimalizuje výkon produktu, ale také zajišťuje stabilitu a spolehlivost produktu.**

Semicorex nabízí vysoce kvalitní substráty a epitaxní destičky. Pokud máte nějaké dotazy nebo potřebujete další podrobnosti, neváhejte nás kontaktovat.

Kontaktní telefon +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com