Kisel epitaxiella skikt och substrat i halvledartillverkning

Substrat

I halvledartillverkningsprocessen är epitaxiella kiselskikt och substrat två grundläggande komponenter som spelar avgörande roller.Substratt, huvudsakligen gjord av enkristallkisel, fungerar som grunden för tillverkning av halvledarchips. Den kan direkt komma in i wafertillverkningsflödet för att producera halvledarenheter eller vidarebearbetas genom epitaxiella tekniker för att skapa en epitaxiell wafer. Som den grundläggande "basen" för halvledarstrukturer,substrattsäkerställer den strukturella integriteten, förhindrar eventuella brott eller skador. Dessutom har substrat distinkta elektriska, optiska och mekaniska egenskaper som är avgörande för prestandan hos halvledare.

Om integrerade kretsar liknas vid skyskrapor, alltsåsubstrattär utan tvekan den stabila grunden. För att säkerställa sin stödjande roll måste dessa material uppvisa en hög grad av enhetlighet i sin kristallstruktur, liknar högrent enkristallkisel. Renheten och perfektionen är grundläggande för att skapa en robust grund. Endast med en solid och pålitlig bas kan de övre strukturerna vara stabila och felfria. Enkelt uttryckt, utan en lämpligsubstrat, är det omöjligt att konstruera stabila och välpresterande halvledarenheter.

Epitaxi

Epitaxihänvisar till processen att exakt odla ett nytt enkristalllager på ett noggrant skuret och polerat enkristallsubstrat. Detta nya skikt kan vara av samma material som substratet (homogen epitaxi) eller annorlunda (heterogen epitaxi). Eftersom det nya kristallskiktet strikt följer förlängningen av substratets kristallfas, är det känt som ett epitaxiellt skikt, som vanligtvis hålls på mikrometernivå. Till exempel i kiselepitaxi, sker tillväxt på en specifik kristallografisk orientering av enkisel enkristallsubstratbildar ett nytt kristallskikt som är konsekvent i orientering men varierar i elektrisk resistivitet och tjocklek och har en felfri gitterstruktur. Substratet som har genomgått epitaxiell tillväxt kallas en epitaxiell wafer, där det epitaxiella lagret är det kärnvärde kring vilket enhetstillverkningen kretsar.

Värdet av en epitaxial wafer ligger i dess geniala kombination av material. Till exempel genom att odla ett tunt lager avGaN epitaxipå en billigaresilikonwafer, är det möjligt att uppnå de högpresterande, breda bandgap-egenskaperna hos tredje generationens halvledare till en relativt lägre kostnad med användning av första generationens halvledarmaterial som substrat. Men heterogena epitaxiella strukturer presenterar också utmaningar såsom gallermissanpassning, inkonsekvens i värmekoefficienter och dålig värmeledningsförmåga, liknande att sätta upp ställningar på en plastbas. Olika material expanderar och drar ihop sig i olika takt när temperaturen ändras, och kiselns värmeledningsförmåga är inte idealisk.

Homogenepitaxi, som växer ett epitaxiellt skikt av samma material som substratet, är signifikant för att förbättra stabiliteten och tillförlitligheten hos produkten. Även om materialen är desamma, förbättrar epitaxial bearbetning avsevärt renheten och enhetligheten hos waferytan jämfört med mekaniskt polerade wafers. Den epitaxiella ytan är slätare och renare, med avsevärt minskade mikrodefekter och föroreningar, mer enhetlig elektrisk resistivitet och mer exakt kontroll över ytpartiklar, lagerfel och dislokationer. Således,epitaxioptimerar inte bara produktens prestanda utan säkerställer också produktens stabilitet och tillförlitlighet.**

Semicorex erbjuder högkvalitativa substrat och epitaxiella wafers. Om du har några frågor eller behöver ytterligare information, tveka inte att kontakta oss.

Kontakta telefonnummer +86-13567891907

E-post: sales@semicorex.com