Силициеви епитаксиални слоеве и субстрати в производството на полупроводници

Субстрат

В процеса на производство на полупроводници силициевите епитаксиални слоеве и субстрати са два основни компонента, които играят решаваща роля.Подложката, основно изработен от монокристален силиций, служи като основа за производството на полупроводникови чипове. Той може директно да влезе в потока за производство на пластини за производство на полупроводникови устройства или да бъде допълнително обработен чрез епитаксиални техники за създаване на епитаксиална пластина. Като основна „основа“ на полупроводниковите структури,субстратаосигурява структурната цялост, предотвратявайки всякакви счупвания или повреди. Освен това, субстратите притежават отличителни електрически, оптични и механични свойства, критични за работата на полупроводниците.

Ако интегралните схеми се оприличат на небостъргачи, тогавасубстратанесъмнено е стабилната основа. За да се гарантира неговата поддържаща роля, тези материали трябва да показват висока степен на еднородност в тяхната кристална структура, подобна на монокристален силиций с висока чистота. Чистотата и съвършенството са основни за създаването на здрава основа. Само със здрава и надеждна основа горните конструкции могат да бъдат стабилни и безупречни. Просто казано, без подходящсубстрат, е невъзможно да се конструират стабилни и добре работещи полупроводникови устройства.

Епитаксия

Епитаксиясе отнася до процеса на прецизно отглеждане на нов монокристален слой върху щателно изрязан и полиран монокристален субстрат. Този нов слой може да бъде от същия материал като субстрата (хомогенна епитаксия) или различен (хетерогенна епитаксия). Тъй като новият кристален слой стриктно следва разширението на кристалната фаза на субстрата, той е известен като епитаксиален слой, който обикновено се поддържа с дебелина на ниво микрометър. Например в силицийепитаксия, растежът се извършва при специфична кристалографска ориентация на aсилициев монокристален субстрат, образувайки нов кристален слой, който е с постоянна ориентация, но варира в електрическото съпротивление и дебелина, и притежава безупречна решетъчна структура. Субстратът, който е претърпял епитаксиален растеж, се нарича епитаксиална пластина, като епитаксиалният слой е основната стойност, около която се върти производството на устройството.

Стойността на една епитаксиална пластина се крие в нейната гениална комбинация от материали. Например чрез отглеждане на тънък слой отGaN епитаксияна по-евтиносиликонова пластина, е възможно да се постигнат високопроизводителни широколентови характеристики на полупроводници от трето поколение при относително по-ниска цена, като се използват полупроводникови материали от първо поколение като субстрат. Въпреки това хетерогенните епитаксиални структури също представляват предизвикателства като несъответствие на решетката, несъответствие в топлинните коефициенти и лоша топлопроводимост, подобно на поставянето на скеле върху пластмасова основа. Различните материали се разширяват и свиват с различна скорост, когато температурите се променят, а топлопроводимостта на силиция не е идеална.

Хомогеннаепитаксия, който отглежда епитаксиален слой от същия материал като субстрата, е важен за повишаване на стабилността и надеждността на продукта. Въпреки че материалите са еднакви, епитаксиалната обработка значително подобрява чистотата и еднородността на повърхността на вафлата в сравнение с механично полираните вафли. Епитаксиалната повърхност е по-гладка и по-чиста, със значително намалени микродефекти и примеси, по-равномерно електрическо съпротивление и по-прецизен контрол върху повърхностните частици, дефектите на слоя и дислокациите. По този начин,епитаксияне само оптимизира производителността на продукта, но също така гарантира стабилност и надеждност на продукта.**

Semicorex предлага висококачествени субстрати и епитаксиални пластини. Ако имате запитвания или се нуждаете от допълнителни подробности, моля не се колебайте да се свържете с нас.

Телефон за връзка +86-13567891907

Имейл: sales@semicorex.com