Кремнієві епітаксіальні шари та підкладки у виробництві напівпровідників

Підкладка

У процесі виробництва напівпровідників кремнієві епітаксійні шари та підкладки є двома основними компонентами, які відіграють вирішальну роль.Субстрат, переважно з монокристалічного кремнію, служить основою для виробництва напівпровідникових мікросхем. Він може потрапляти безпосередньо в потік виготовлення пластини для виробництва напівпровідникових пристроїв або додатково оброблятися за допомогою епітаксійних методів для створення епітаксійної пластини. Як фундаментальна «основа» напівпровідникових структур,підкладказабезпечує структурну цілісність, запобігаючи будь-які переломи або пошкодження. Крім того, підкладки мають відмінні електричні, оптичні та механічні властивості, критичні для роботи напівпровідників.

Якщо інтегральні схеми порівняти з хмарочосами, топідкладкабезсумнівно є стабільною основою. Щоб забезпечити допоміжну роль, ці матеріали повинні демонструвати високий ступінь однорідності своєї кристалічної структури, подібної до монокристалічного кремнію високої чистоти. Чистота та досконалість є основоположними для створення міцної основи. Лише за наявності міцної та надійної основи верхні конструкції можуть бути стійкими та бездоганними. Простіше кажучи, без відповідногопідкладка, неможливо побудувати стабільні та добре працюють напівпровідникові пристрої.

Епітаксія

Епітаксіявідноситься до процесу точного вирощування нового монокристалічного шару на ретельно вирізаній і відполірованій монокристалічній підкладці. Цей новий шар може бути з того самого матеріалу, що й підкладка (гомогенна епітаксія), або з іншого (гетерогенна епітаксія). Оскільки новий кристалічний шар суворо відповідає розміру кристалічної фази підкладки, він відомий як епітаксіальний шар, товщина якого зазвичай дорівнює мікрометру. Наприклад, у кремніїепітаксія, ріст відбувається за певною кристалографічною орієнтацією aкремнієва монокристалічна підкладка, утворюючи новий кристалічний шар, який має незмінну орієнтацію, але різний за питомим електричним опором і товщиною, і має бездоганну структуру решітки. Підкладка, яка зазнала епітаксійного росту, називається епітаксійною пластиною, причому епітаксійний шар є основною цінністю, навколо якої обертається виготовлення пристрою.

Цінність епітаксійної пластини полягає в геніальному поєднанні матеріалів. Наприклад, вирощуючи тонкий шарGaN епітаксіяза меншою ціноюсиліконова пластина, можна досягти високоефективних широкозонних характеристик напівпровідників третього покоління за відносно нижчої вартості, використовуючи напівпровідникові матеріали першого покоління як підкладку. Однак неоднорідні епітаксіальні структури також створюють проблеми, такі як невідповідність ґрат, неузгодженість теплових коефіцієнтів і погана теплопровідність, схоже на встановлення риштувань на пластиковій основі. Різні матеріали розширюються та стискаються з різною швидкістю, коли температура змінюється, і теплопровідність кремнію не ідеальна.

Одноріднийепітаксія, який нарощує епітаксійний шар з того самого матеріалу, що й підкладка, є важливим для підвищення стабільності та надійності продукту. Хоча матеріали однакові, епітаксіальна обробка значно покращує чистоту та однорідність поверхні пластини порівняно з механічно полірованими пластинами. Епітаксіальна поверхня є більш гладкою та чистою, зі значною кількістю мікродефектів і домішок, більш рівномірним питомим електричним опором і більш точним контролем поверхневих частинок, дефектів шару та дислокацій. Таким чином,епітаксіяне тільки оптимізує продуктивність продукту, але й забезпечує його стабільність і надійність.**

Semicorex пропонує високоякісні підкладки та епітаксійні пластини. Якщо у вас є запитання або вам потрібна додаткова інформація, будь ласка, не соромтеся зв’язатися з нами.

Контактний телефон +86-13567891907

Електронна адреса: sales@semicorex.com