Silisium epitaksiale lag og substrater i halvlederproduksjon

Substrat

I halvlederproduksjonsprosessen er silisiumepitaksiale lag og substrater to grunnleggende komponenter som spiller avgjørende roller.Underlaget, hovedsakelig laget av enkrystall silisium, fungerer som grunnlaget for produksjon av halvlederbrikker. Den kan gå direkte inn i waferfabrikasjonsstrømmen for å produsere halvlederenheter eller bli viderebehandlet gjennom epitaksiale teknikker for å lage en epitaksial wafer. Som den grunnleggende "basen" for halvlederstrukturer,underlagetsikrer den strukturelle integriteten, forhindrer brudd eller skader. I tillegg har substrater særegne elektriske, optiske og mekaniske egenskaper som er kritiske for ytelsen til halvledere.

Hvis integrerte kretser sammenlignes med skyskrapere, daunderlageter utvilsomt det stabile fundamentet. For å sikre dens støttende rolle, må disse materialene oppvise en høy grad av ensartethet i krystallstrukturen, i likhet med høyrent enkeltkrystallsilisium. Renheten og perfeksjonen er grunnleggende for å etablere et robust fundament. Bare med en solid og pålitelig base kan de øvre strukturene være stabile og feilfrie. Enkelt sagt, uten en passendesubstrat, er det umulig å konstruere stabile og velytende halvlederenheter.

Epitaksi

Epitaksirefererer til prosessen med å nøyaktig dyrke et nytt enkrystalllag på et omhyggelig kuttet og polert enkeltkrystallsubstrat. Dette nye laget kan være av samme materiale som underlaget (homogen epitaksi) eller forskjellig (heterogen epitaksi). Siden det nye krystalllaget strengt følger forlengelsen av substratets krystallfase, er det kjent som et epitaksielt lag, vanligvis opprettholdt på mikrometer-nivå tykkelse. For eksempel i silisiumepitaksi, vekst skjer på en spesifikk krystallografisk orientering av ensilisium enkrystall substrat, som danner et nytt krystalllag som er konsistent i orientering, men varierer i elektrisk resistivitet og tykkelse, og har en feilfri gitterstruktur. Substratet som har gjennomgått epitaksial vekst kalles en epitaksial wafer, med det epitaksiale laget som kjerneverdien som enhetsfabrikasjonen dreier seg om.

Verdien av en epitaksial wafer ligger i dens geniale kombinasjon av materialer. For eksempel ved å dyrke et tynt lag avGaN epitaksipå en rimeligeresilisium wafer, er det mulig å oppnå høyytelses-brede båndgap-karakteristikkene til tredjegenerasjons halvledere til en relativt lavere kostnad ved å bruke førstegenerasjons halvledermaterialer som underlag. Imidlertid presenterer heterogene epitaksiale strukturer også utfordringer som gittermismatch, inkonsistens i termiske koeffisienter og dårlig varmeledningsevne, i likhet med å sette opp stillas på en plastbase. Ulike materialer ekspanderer og trekker seg sammen med ulik hastighet når temperaturen endres, og silisiums varmeledningsevne er ikke ideell.

Homogenepitaksi, som vokser et epitaksielt lag av samme materiale som substratet, er viktig for å forbedre stabiliteten og påliteligheten til produktet. Selv om materialene er de samme, forbedrer epitaksial prosessering renheten og jevnheten til waferoverflaten betydelig sammenlignet med mekanisk polerte wafere. Den epitaksiale overflaten er jevnere og renere, med betydelig reduserte mikrodefekter og urenheter, mer jevn elektrisk resistivitet og mer presis kontroll over overflatepartikler, lagfeil og dislokasjoner. Dermed,epitaksiikke bare optimerer produktytelsen, men sikrer også produktstabilitet og pålitelighet.**

Semicorex tilbyr substrater og epitaksiale wafere av høy kvalitet. Hvis du har spørsmål eller trenger ytterligere detaljer, ikke nøl med å ta kontakt med oss.

Kontakt telefonnummer +86-13567891907

E-post: sales@semicorex.com