Silicium epitaksiale lag og substrater i halvlederfremstilling

Underlag

I halvlederfremstillingsprocessen er epitaksiale siliciumlag og substrater to grundlæggende komponenter, der spiller afgørende roller.Underlagt, primært lavet af enkeltkrystal silicium, tjener som grundlaget for fremstilling af halvlederchips. Det kan direkte komme ind i waferfremstillingsflowet for at producere halvlederenheder eller blive yderligere bearbejdet gennem epitaksiale teknikker for at skabe en epitaksial wafer. Som den grundlæggende "base" af halvlederstrukturer,substrattsikrer den strukturelle integritet, forhindrer eventuelle brud eller skader. Derudover har substrater karakteristiske elektriske, optiske og mekaniske egenskaber, der er kritiske for halvlederes ydeevne.

Hvis integrerede kredsløb sammenlignes med skyskrabere, såsubstratter uden tvivl det stabile fundament. For at sikre dets støttende rolle skal disse materialer udvise en høj grad af ensartethed i deres krystalstruktur, beslægtet med højrent enkelt-krystal silicium. Renheden og perfektionen er grundlæggende for at etablere et robust fundament. Kun med en solid og pålidelig base kan de øvre strukturer være stabile og fejlfrie. Kort sagt uden en passendesubstrat, er det umuligt at konstruere stabile og velfungerende halvlederenheder.

Epitaksi

Epitaksirefererer til processen med præcist at dyrke et nyt enkelt-krystal lag på et omhyggeligt skåret og poleret enkelt-krystal substrat. Dette nye lag kan være af det samme materiale som substratet (homogen epitaksi) eller forskelligt (heterogen epitaksi). Da det nye krystallag strengt følger forlængelsen af ​​substratets krystalfase, er det kendt som et epitaksielt lag, der typisk holdes på mikrometer-niveau tykkelse. For eksempel i siliciumepitaksi, sker vækst på en specifik krystallografisk orientering af ensilicium enkelt-krystal substrat, der danner et nyt krystallag, der er konsistent i orientering, men varierer i elektrisk resistivitet og tykkelse og har en fejlfri gitterstruktur. Substratet, der har gennemgået epitaksial vækst, betegnes som en epitaksial wafer, hvor det epitaksiale lag er den kerneværdi, som enhedsfabrikationen drejer sig om.

Værdien af ​​en epitaksial wafer ligger i dens geniale kombination af materialer. For eksempel ved at dyrke et tyndt lag afGaN epitaksipå en billigeresilicium wafer, er det muligt at opnå de højtydende, brede båndgab-karakteristika for tredjegenerationshalvledere til en relativt lavere pris ved at bruge førstegenerationshalvledermaterialer som substrat. Imidlertid præsenterer heterogene epitaksiale strukturer også udfordringer såsom gittermismatch, inkonsistens i termiske koefficienter og dårlig termisk ledningsevne, svarende til opsætning af stilladser på en plastikbase. Forskellige materialer udvider og trækker sig sammen med forskellige hastigheder, når temperaturen ændrer sig, og siliciums termiske ledningsevne er ikke ideel.

Homogenepitaksi, som vokser et epitaksielt lag af det samme materiale som substratet, er væsentligt for at forbedre stabiliteten og pålideligheden af ​​produktet. Selvom materialerne er de samme, forbedrer epitaksial behandling markant renheden og ensartetheden af ​​waferoverfladen sammenlignet med mekanisk polerede wafers. Den epitaksiale overflade er glattere og renere med væsentligt reducerede mikrodefekter og urenheder, mere ensartet elektrisk modstand og mere præcis kontrol over overfladepartikler, lagfejl og dislokationer. Dermed,epitaksioptimerer ikke kun produktets ydeevne, men sikrer også produktets stabilitet og pålidelighed.**

Semicorex tilbyder substrater og epitaksiale wafere af høj kvalitet. Hvis du har spørgsmål eller brug for yderligere detaljer, så tøv ikke med at kontakte os.

Kontakt telefon # +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com