Straturi și substraturi epitaxiale de siliciu în fabricarea semiconductoarelor

Substratul

În procesul de fabricație a semiconductorilor, straturile și substraturile epitaxiale de siliciu sunt două componente fundamentale care joacă roluri cruciale.Substratul, realizat în principal din siliciu monocristal, servește drept bază pentru fabricarea cipurilor semiconductoare. Poate intra direct în fluxul de fabricare a plachetelor pentru a produce dispozitive semiconductoare sau poate fi procesat în continuare prin tehnici epitaxiale pentru a crea o placă epitaxială. Ca „bază” de bază a structurilor semiconductoare,substratulasigura integritatea structurala, prevenind orice fracturi sau deteriorari. În plus, substraturile posedă proprietăți electrice, optice și mecanice distinctive critice pentru performanța semiconductorilor.

Dacă circuitele integrate sunt asemănate cu zgârie-nori, atuncisubstratuleste, fără îndoială, fundația stabilă. Pentru a-și asigura rolul de susținere, aceste materiale trebuie să prezinte un grad ridicat de uniformitate în structura lor cristalină, asemănător cu siliciul monocristal de înaltă puritate. Puritatea și perfecțiunea sunt fundamentale pentru a stabili o bază solidă. Numai cu o bază solidă și fiabilă, structurile superioare pot fi stabile și fără cusur. Pur și simplu, fără un adecvatsubstrat, este imposibil să construiți dispozitive semiconductoare stabile și performante.

Epitaxie

Epitaxiese referă la procesul de creștere precisă a unui nou strat monocristal pe un substrat monocristal tăiat și lustruit meticulos. Acest nou strat poate fi din același material ca substratul (epitaxie omogenă) sau diferit (epitaxie eterogenă). Deoarece noul strat de cristal urmează cu strictețe extinderea fazei de cristal a substratului, este cunoscut ca strat epitaxial, menținut de obicei la o grosime la nivel de micrometru. De exemplu, în siliciuepitaxie, creșterea are loc pe o orientare cristalografică specifică a asubstrat de siliciu monocristal, formând un nou strat de cristal care este consecvent în orientare, dar variază în rezistivitate electrică și grosime și posedă o structură de rețea impecabilă. Substratul care a suferit o creștere epitaxială este denumit napolitană epitaxială, stratul epitaxial fiind valoarea de bază în jurul căreia se învârte fabricarea dispozitivului.

Valoarea unei napolitane epitaxiale constă în combinația sa ingenioasă de materiale. De exemplu, prin creșterea unui strat subțire deepitaxie GaNpe un mai puțin costisitorplacheta de siliciu, este posibil să se obțină caracteristicile de bandă largă de înaltă performanță ale semiconductorilor de a treia generație la un cost relativ mai mic folosind materiale semiconductoare de prima generație ca substrat. Cu toate acestea, structurile epitaxiale eterogene prezintă, de asemenea, provocări, cum ar fi nepotrivirea rețelei, inconsecvența coeficienților termici și conductivitatea termică slabă, asemănătoare cu instalarea schelelor pe o bază de plastic. Materialele diferite se extind și se contractă la viteze diferite atunci când temperaturile se schimbă, iar conductivitatea termică a siliciului nu este ideală.

Omogenepitaxie, care crește un strat epitaxial din același material ca și substratul, este semnificativ pentru îmbunătățirea stabilității și fiabilității produsului. Deși materialele sunt aceleași, procesarea epitaxială îmbunătățește semnificativ puritatea și uniformitatea suprafeței plachetei în comparație cu napolitanele lustruite mecanic. Suprafața epitaxială este mai netedă și mai curată, cu micro-defecte și impurități reduse semnificativ, rezistivitate electrică mai uniformă și control mai precis asupra particulelor de suprafață, defectelor de strat și dislocațiilor. Prin urmare,epitaxienu numai că optimizează performanța produsului, dar asigură și stabilitatea și fiabilitatea produsului.**

Semicorex oferă substraturi de înaltă calitate și napolitane epitaxiale. Dacă aveți întrebări sau aveți nevoie de detalii suplimentare, vă rugăm să nu ezitați să ne contactați.

Numărul de telefon de contact +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com