Кремниевые эпитаксиальные слои и подложки в производстве полупроводников

Субстрат

В процессе производства полупроводников эпитаксиальные слои и подложки кремния являются двумя фундаментальными компонентами, которые играют решающую роль.Субстрат, в основном изготовленный из монокристаллического кремния, служит основой для производства полупроводниковых чипов. Он может напрямую поступать в процесс изготовления пластин для производства полупроводниковых устройств или подвергаться дальнейшей обработке с помощью эпитаксиальных методов для создания эпитаксиальной пластины. Являясь фундаментальной «базой» полупроводниковых структур,субстратобеспечивает структурную целостность, предотвращая любые трещины и повреждения. Кроме того, подложки обладают особыми электрическими, оптическими и механическими свойствами, критически важными для работы полупроводников.

Если интегральные схемы сравнить с небоскребами, тосубстратнесомненно, является стабильным фундаментом. Чтобы обеспечить свою поддерживающую роль, эти материалы должны обладать высокой степенью однородности кристаллической структуры, подобной монокристаллическому кремнию высокой чистоты. Чистота и совершенство имеют основополагающее значение для создания прочной основы. Только при наличии прочного и надежного основания верхние конструкции могут быть устойчивыми и безупречными. Проще говоря, без подходящегосубстратневозможно создать стабильные и хорошо работающие полупроводниковые приборы.

Эпитаксия

Эпитаксияотносится к процессу точного выращивания нового монокристаллического слоя на тщательно вырезанной и отполированной монокристаллической подложке. Этот новый слой может быть изготовлен из того же материала, что и подложка (гомогенная эпитаксия), или из другого (гетерогенная эпитаксия). Поскольку новый кристаллический слой строго соответствует расширению кристаллической фазы подложки, он известен как эпитаксиальный слой, толщина которого обычно поддерживается на уровне микрометра. Например, в кремнииэпитаксия, рост происходит на определенной кристаллографической ориентациикремниевая монокристаллическая подложка, образуя новый кристаллический слой, который имеет постоянную ориентацию, но различается по электрическому сопротивлению и толщине и имеет безупречную структуру решетки. Подложка, подвергшаяся эпитаксиальному выращиванию, называется эпитаксиальной пластиной, причем эпитаксиальный слой является основным элементом, вокруг которого вращается производство устройств.

Ценность эпитаксиальной пластины заключается в оригинальном сочетании материалов. Например, выращивая тонкий слойЭпитаксия GaNна менее дорогойкремниевая пластина, можно достичь высокопроизводительных широкозонных характеристик полупроводников третьего поколения при относительно меньших затратах, используя полупроводниковые материалы первого поколения в качестве подложки. Однако гетерогенные эпитаксиальные структуры также создают проблемы, такие как несоответствие решеток, несоответствие тепловых коэффициентов и плохая теплопроводность, что похоже на установку строительных лесов на пластиковой основе. Различные материалы расширяются и сжимаются с разной скоростью при изменении температуры, а теплопроводность кремния не идеальна.

Однородныйэпитаксия, при котором выращивается эпитаксиальный слой из того же материала, что и подложка, имеет важное значение для повышения стабильности и надежности продукта. Хотя материалы одинаковы, эпитаксиальная обработка значительно улучшает чистоту и однородность поверхности пластин по сравнению с пластинами, полированными механически. Эпитаксиальная поверхность становится более гладкой и чистой, со значительно меньшим количеством микродефектов и примесей, более равномерным электрическим сопротивлением и более точным контролем над поверхностными частицами, дефектами слоев и дислокациями. Таким образом,эпитаксияне только оптимизирует производительность продукта, но также обеспечивает стабильность и надежность продукта.**

Semicorex предлагает высококачественные подложки и эпитаксиальные пластины. Если у вас есть какие-либо вопросы или вам нужна дополнительная информация, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам.

Контактный телефон +86-13567891907.

Электронная почта: sales@semicorex.com