Хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлийн гинжин хэлхээнд, ялангуяа гурав дахь үеийн хагас дамжуулагч (өргөн зурвасын хагас дамжуулагч) үйлдвэрлэлийн гинжин хэлхээнд субстрат баэпитаксиальдавхаргууд. нь ямар ач холбогдолтой вээпитаксиальдавхарга? Субстрат ба субстрат хоёрын хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?
Субстрат нь aжигнэмэгхагас дамжуулагч нэг болор материалаар хийсэн. Субстрат нь шууд нэвтэрч болножигнэмэгхагас дамжуулагч төхөөрөмж үйлдвэрлэх үйлдвэрлэлийн холбоос, эсвэл үүнийг боловсруулж болноэпитаксиальэпитаксиаль хавтан үйлдвэрлэх процесс . Субстрат нь доод хэсэг юмжигнэмэг(өрслөгийг хайчилж ав, дараа нь нэг үхрийг авч, дараа нь домогт чип болохын тулд савлаж болно) (үнэндээ чипний ёроолыг ерөнхийдөө арын алтаар бүрсэн, "газрын" холболт болгон ашигладаг, гэхдээ энэ нь арын процесст хийгдсэн), мөн бүхэл бүтэн дэмжлэгийн функцийг гүйцэтгэдэг суурь (чип дэх тэнгэр баганадсан барилга нь субстрат дээр баригдсан).
Эпитакси гэдэг нь зүсэх, нунтаглах, өнгөлөх гэх мэт нарийн боловсруулалт хийсэн нэг талст субстрат дээр шинэ дан болор ургуулах үйл явцыг хэлнэ. Шинэ моно болор нь субстраттай ижил материал эсвэл өөр материал байж болно. (гомоепитаксиаль эсвэл гетероэпитаксиал).
Шинээр үүссэн нэг талст давхарга нь субстратын талст фазын дагуу ургадаг тул үүнийг эпитаксиаль давхарга гэж нэрлэдэг (ихэвчлэн хэд хэдэн микрон зузаантай. Цахиурыг жишээ болгон авч үзье: Цахиурын эпитаксиаль өсөлтийн утга нь торны бүтэц сайн бүрэн бүтэн болор давхарга ургах явдал юм. тодорхой талст чиглэлтэй, субстратын хувьд өөр өөр эсэргүүцэл ба зузаантай цахиурын нэг талст субстрат дээр), эпитаксиаль давхаргатай субстратыг эпитаксиаль хавтан (эпитаксиаль хавтан = эпитаксиаль давхарга + субстрат) гэж нэрлэдэг. Төхөөрөмжийн үйлдвэрлэл нь эпитаксиаль давхарга дээр хийгддэг.
Эпитаксиал нь гомоэпитаксиал ба гетероэпитаксиал гэж хуваагддаг. Homoepitaxiality нь субстрат дээр субстраттай ижил материалын эпитаксиаль давхаргыг ургуулах явдал юм. Гомоэпитаксиализмын ач холбогдол юу вэ? – Бүтээгдэхүүний тогтвортой байдал, найдвартай байдлыг сайжруулах. Хэдийгээр homoepitaxiality нь субстраттай ижил материалын эпитаксиаль давхаргыг ургуулах явдал боловч материал нь ижил боловч энэ нь материалын цэвэршилт, өрмөнцөрийн гадаргуугийн жигд байдлыг сайжруулж чадна. Механик өнгөлгөөний аргаар боловсруулсан өнгөлсөн хавтантай харьцуулахад эпитаксиалаар боловсруулсан субстрат нь өндөр тэгш гадаргуутай, өндөр цэвэршилттэй, бичил согог багатай, гадаргуугийн хольц багатай байдаг. Тиймээс эсэргүүцэл нь илүү жигд бөгөөд гадаргуугийн тоосонцор, овоолгын гэмтэл, мултрал зэрэг гадаргуугийн согогийг хянахад хялбар байдаг. Эпитакси нь бүтээгдэхүүний гүйцэтгэлийг сайжруулаад зогсохгүй бүтээгдэхүүний тогтвортой байдал, найдвартай байдлыг баталгаажуулдаг.
Цахиурын вафель субстрат дээр цахиурын атомын өөр давхаргыг эпитаксиаль болгох нь ямар давуу талтай вэ? CMOS цахиурын процесст вафель субстрат дээрх эпитаксиаль өсөлт (EPI, epitaxial) нь маш чухал үйл явц юм.
1. Кристалын чанарыг сайжруулах
Субстратын анхны согог ба хольц: Өргөст цаасны субстрат нь үйлдвэрлэлийн явцад тодорхой согог, хольцтой байж болно. Эпитаксиаль давхаргын өсөлт нь субстрат дээр өндөр чанартай, бага согогтой, хольцгүй концентрацитай нэг талст цахиурын давхаргыг үүсгэж болох бөгөөд энэ нь дараагийн төхөөрөмж үйлдвэрлэхэд маш чухал юм. Нэг төрлийн болор бүтэц: Эпитаксиаль өсөлт нь илүү жигд болор бүтцийг хангаж, үр тарианы хил хязгаар, субстратын материалын согогийн нөлөөллийг бууруулж, бүхэл талст хавтангийн чанарыг сайжруулдаг.
2. Цахилгааны гүйцэтгэлийг сайжруулах
Төхөөрөмжийн шинж чанарыг оновчтой болгох: Субстрат дээр эпитаксиаль давхаргыг нэмэгдүүлснээр допингийн концентраци болон цахиурын төрлийг нарийн хянаж, төхөөрөмжийн цахилгааны ажиллагааг оновчтой болгох боломжтой. Жишээлбэл, эпитаксиаль давхаргын допинг нь MOSFET-ийн босго хүчдэл болон бусад цахилгаан параметрүүдийг нарийн тохируулах боломжтой. Нэвчилтийн гүйдлийг багасгах: Өндөр чанартай эпитаксиаль давхаргууд нь согогийн нягтрал багатай бөгөөд энэ нь төхөөрөмж дэх алдагдлыг багасгахад тусалдаг ба ингэснээр төхөөрөмжийн гүйцэтгэл, найдвартай байдлыг сайжруулдаг.
3. Дэвшилтэт процессын зангилааг дэмжих
Онцлогын хэмжээг багасгах: Жижиг процессын зангилаа (7 нм, 5 нм гэх мэт) төхөөрөмжийн функцын хэмжээ багассаар байгаа тул илүү боловсронгуй, өндөр чанартай материал шаардагдана. Эпитаксиал өсөлтийн технологи нь эдгээр шаардлагыг хангаж, өндөр гүйцэтгэлтэй, өндөр нягтралтай нэгдсэн хэлхээний үйлдвэрлэлийг дэмжих боломжтой. Эвдрэлийн хүчдэлийг сайжруулах: Эпитаксиаль давхаргыг өндөр хүчдэлийн болон өндөр хүчдэлийн төхөөрөмж үйлдвэрлэхэд чухал ач холбогдолтой илүү өндөр эвдрэлийн хүчдэлтэй байхаар төлөвлөж болно. Жишээлбэл, эрчим хүчний төхөөрөмжүүдэд эпитаксиаль давхарга нь төхөөрөмжийн эвдрэлийн хүчдэлийг нэмэгдүүлж, аюулгүй ажиллагааны хүрээг нэмэгдүүлэх боломжтой.
4. Процессын нийцтэй байдал, олон давхаргат бүтэц
Олон давхаргат бүтэц: Эпитаксиаль өсөлтийн технологи нь субстрат дээр олон давхаргат бүтцийг ургуулах боломжийг олгодог бөгөөд өөр өөр давхарга нь өөр өөр допингийн концентраци, төрөлтэй байж болно. Энэ нь нарийн төвөгтэй CMOS төхөөрөмжүүдийг үйлдвэрлэх, гурван хэмжээст интеграцид хүрэхэд маш их тустай. Тохиромжтой байдал: Эпитаксиаль өсөлтийн процесс нь одоо байгаа CMOS үйлдвэрлэлийн процессуудтай маш сайн нийцдэг бөгөөд процессын шугамыг мэдэгдэхүйц өөрчлөхгүйгээр одоо байгаа үйлдвэрлэлийн процесст хялбархан нэгтгэж болно.
Шуудангийн цаг: 2024 оны 7-р сарын 16