Yarimo'tkazgichlar sanoati zanjirida, ayniqsa uchinchi avlod yarimo'tkazgichlar (keng tarmoqli yarimo'tkazgichlar) sanoat zanjirida substratlar vaepitaksialqatlamlar. ning ahamiyati nimadaepitaksialqatlam? Substrat va substrat o'rtasidagi farq nima?
Substrat - agofretyarimo'tkazgichli monokristalli materiallardan tayyorlangan. Substrat to'g'ridan-to'g'ri kirishi mumkingofretyarimo'tkazgichli qurilmalarni ishlab chiqarish uchun ishlab chiqarish havolasi yoki uni qayta ishlash mumkinepitaksialepitaksial gofretlarni ishlab chiqarish jarayoni. Substrat pastki qismidirgofret(gofretni kesib oling, siz birin-ketin qolipni olishingiz mumkin va keyin uni afsonaviy chipga aylantirishingiz mumkin) (aslida, chipning pastki qismi odatda "tuproq" aloqasi sifatida ishlatiladigan orqa oltin qatlami bilan qoplangan, lekin u orqa jarayonda qilingan) va butun qo'llab-quvvatlash funktsiyasini bajaradigan tayanch (chipdagi osmono'par bino substratda qurilgan).
Epitaksiya yangi monokristalni kesish, silliqlash, parlatish va hokazolar orqali ehtiyotkorlik bilan qayta ishlangan bitta kristalli substratda o'stirish jarayonini anglatadi. Yangi monokristal substrat bilan bir xil material bo'lishi mumkin yoki u boshqa material bo'lishi mumkin. (homoepitaksial yoki heteroepitaksial).
Yangi hosil bo'lgan monokristalli qatlam substrat kristal fazasi bo'ylab o'sib borgani uchun u epitaksial qatlam deb ataladi (odatda bir necha mikron qalinlikda. Kremniyni misol qilib oling: kremniy epitaksial o'sishining ma'nosi yaxshi panjara tuzilishi yaxlitligi bilan kristall qatlamini o'stirishdir. ma'lum bir kristall yo'nalishi va substrat sifatida turli qarshilik va qalinligi bo'lgan kremniy monokristalli substratda), epitaksial qatlamli substrat esa epitaksial gofret (epitaxial gofret = epitaksial qatlam + substrat) deb ataladi. Qurilmani ishlab chiqarish epitaksial qatlamda amalga oshiriladi.
Epitaksiallik gomoepitaksiallik va heteroepitaksiallikka bo'linadi. Gomoepitaksiallik - substratda substrat bilan bir xil materialning epitaksial qatlamini o'stirish. Gomoepitaksiallikning ahamiyati nimada? - Mahsulot barqarorligi va ishonchliligini oshirish. Homoepitaksiallik substrat bilan bir xil materialning epitaksial qatlamini o'stirish bo'lsa-da, material bir xil bo'lsa-da, gofret yuzasining moddiy tozaligini va bir xilligini yaxshilashi mumkin. Mexanik jilo bilan ishlangan sayqallangan gofretlar bilan solishtirganda, epitaksiallik bilan ishlangan substrat yuqori sirt tekisligi, yuqori tozaligi, kamroq mikro nuqsonlari va kamroq sirt aralashmalariga ega. Shuning uchun qarshilik ko'proq bir xil bo'lib, sirt zarralari, stacking nosozliklari va dislokatsiyalar kabi sirt nuqsonlarini nazorat qilish osonroq. Epitaksiya nafaqat mahsulotning ishlashini yaxshilaydi, balki mahsulotning barqarorligi va ishonchliligini ham ta'minlaydi.
Kremniy gofreti substratida yana bir kremniy atomlarini epitaksial qilishning qanday afzalliklari bor? CMOS kremniy jarayonida gofret substratidagi epitaksial o'sish (EPI, epitaksial) juda muhim jarayon bosqichidir.
1. Kristal sifatini yaxshilang
Dastlabki substrat nuqsonlari va aralashmalari: gofret substratida ishlab chiqarish jarayonida ma'lum nuqsonlar va aralashmalar bo'lishi mumkin. Epitaksial qatlamning o'sishi substratda yuqori sifatli, past nuqsonli va nopoklik kontsentratsiyasining yagona kristalli kremniy qatlamini yaratishi mumkin, bu keyingi qurilma ishlab chiqarish uchun juda muhimdir. Yagona kristall struktura: Epitaksial o'sish yanada bir xil kristall tuzilmani ta'minlaydi, don chegaralari va substrat materialidagi nuqsonlarning ta'sirini kamaytiradi va shu bilan butun gofretning kristal sifatini yaxshilaydi.
2. Elektr ish faoliyatini yaxshilash
Qurilmaning xususiyatlarini optimallashtirish: Substratda epitaksial qatlamni o'stirish orqali qurilmaning elektr ishlashini optimallashtirish uchun doping kontsentratsiyasi va kremniy turini aniq nazorat qilish mumkin. Masalan, epitaksial qatlamning dopingi MOSFETning pol kuchlanishini va boshqa elektr parametrlarini aniq sozlashi mumkin. Oqish oqimini kamaytiring: Yuqori sifatli epitaksial qatlamlar kamroq nuqsonli zichlikka ega, bu qurilmadagi qochqin oqimini kamaytirishga yordam beradi va shu bilan qurilmaning ishlashi va ishonchliligini oshiradi.
3. Ilg'or jarayon tugunlarini qo'llab-quvvatlash
Xususiyat hajmini qisqartirish: Kichikroq texnologik tugunlarda (masalan, 7nm, 5nm) qurilma funksiyalari hajmi qisqarishda davom etadi, bu esa yanada nozik va yuqori sifatli materiallarni talab qiladi. Epitaksial o'sish texnologiyasi ushbu talablarga javob berishi va yuqori samarali va yuqori zichlikli integral mikrosxemalar ishlab chiqarishni qo'llab-quvvatlashi mumkin. Buzilish kuchlanishini yaxshilash: epitaksial qatlam yuqori quvvatli va yuqori kuchlanishli qurilmalarni ishlab chiqarish uchun juda muhim bo'lgan yuqori buzilish kuchlanishiga ega bo'lishi uchun mo'ljallangan bo'lishi mumkin. Masalan, quvvat qurilmalarida epitaksial qatlam qurilmaning buzilish kuchlanishini oshirishi va xavfsiz ishlash oralig'ini oshirishi mumkin.
4. Jarayonning muvofiqligi va ko'p qatlamli tuzilishi
Ko'p qatlamli struktura: Epitaksial o'sish texnologiyasi ko'p qatlamli tuzilmalarni substratda o'stirishga imkon beradi va turli qatlamlar turli xil doping kontsentratsiyasi va turlariga ega bo'lishi mumkin. Bu murakkab CMOS qurilmalarini ishlab chiqarish va uch o'lchovli integratsiyaga erishish uchun juda foydali. Muvofiqlik: epitaksial o'sish jarayoni mavjud CMOS ishlab chiqarish jarayonlariga juda mos keladi va texnologik liniyalarni sezilarli darajada o'zgartirmasdan mavjud ishlab chiqarish jarayonlariga osongina qo'shilishi mumkin.
Yuborilgan vaqt: 2024 yil 16 iyul