פארוואס טאָן מיר דאַרפֿן צו טאָן עפּיטאַקסי אויף סיליציום ווייפער סאַבסטרייץ?

אין די סעמיקאַנדאַקטער אינדוסטריע קייט, ספּעציעל אין די דריט-דור סעמיקאַנדאַקטער (ברייט באַנדגאַפּ סעמיקאַנדאַקטער) ינדאַסטרי קייט, עס זענען סאַבסטרייץ אוןעפּיטאַקסיאַללייַערס. וואָס איז די וויכטיקייט פון די יועפּיטאַקסיאַלשיכטע? וואָס איז די חילוק צווישן די סאַבסטרייט און די סאַבסטרייט?

די סאַבסטרייט איז אַווייפערגעמאכט פון סעמיקאַנדאַקטער איין קריסטאַל מאַטעריאַלס. די סאַבסטרייט קענען גלייַך אַרייַן דיווייפערמאַנופאַקטורינג לינק צו פּראָדוצירן סעמיקאַנדאַקטער דעוויסעס, אָדער עס קענען זיין פּראַסעסט דורךעפּיטאַקסיאַלפּראָצעס צו פּראָדוצירן עפּיטאַקסיאַל ווייפערז. די סאַבסטרייט איז די דנאָ פון דיווייפער(שנייַדן די ווייפער, איר קענען באַקומען איין שטאַרבן נאָך דעם אנדערן, און דעמאָלט פּעקל עס צו ווערן די לעדזשאַנדערי שפּאָן) (אין פאַקט, די דנאָ פון די שפּאָן איז בכלל פּלייטאַד מיט אַ פּלאַסט פון צוריק גאָלד, געניצט ווי אַ "ערד" קשר, אָבער עס איז געמאכט אין די צוריק פּראָצעס), און די באַזע וואָס קאַריז די גאנצע שטיצן פונקציע (די סקייסקרייפּער אין די שפּאָן איז געבויט אויף די סאַבסטרייט).

עפּיטאַקסי רעפערס צו דער פּראָצעס פון גראָוינג אַ נייַ איין קריסטאַל אויף אַ איין קריסטאַל סאַבסטרייט וואָס איז קערפאַלי פּראַסעסט דורך קאַטינג, גרינדינג, פּאַלישינג, אאז"ו ו. (האָמעפּיטאַקסיאַל אָדער העטעראָפּיטאַקסיאַל).
זינט די ניי געשאפן איין קריסטאַל שיכטע וואקסט צוזאמען די סאַבסטרייט קריסטאַל פאַסע, עס איז גערופן אַן עפּיטאַקסיאַל שיכטע (יוזשאַוואַלי עטלעכע מייקראַנז דיק. נעמען סיליציום ווי אַ בייַשפּיל: די טייַטש פון סיליציום עפּיטאַקסיאַל וווּקס איז צו וואַקסן אַ פּלאַסט פון קריסטאַל מיט גוט לאַטאַס סטרוקטור אָרנטלעכקייַט אויף אַ סיליציום איין קריסטאַל סאַבסטרייט מיט אַ זיכער קריסטאַל אָריענטירונג און פאַרשידענע רעסיסטיוויטי און גרעב ווי די סאַבסטרייט), און די סאַבסטרייט מיט די עפּיטאַקסיאַל שיכטע איז גערופֿן אַן עפּיטאַקסיאַל ווייפער (עפּיטאַקסיאַל ווייפער = עפּיטאַקסיאַל שיכטע + סאַבסטרייט). מאַנופאַקטורינג מיטל איז געפירט אויס אויף די עפּיטאַקסיאַל שיכטע.

עפּיטאַקסיאַליטי איז צעטיילט אין האָמאָעפּיטאַקסיאַליטי און העטעראָפּיטאַקסיאַליטי. האָמאָעפּיטאַקסיאַליטי איז צו וואַקסן אַן עפּיטאַקסיאַל שיכטע פון ​​​​די זעלבע מאַטעריאַל ווי די סאַבסטרייט אויף די סאַבסטרייט. וואָס איז די באַטייַט פון האָמאָעפּיטאַקסיאַליטי? - פֿאַרבעסערן פּראָדוקט פעסטקייַט און רילייאַבילאַטי. כאָטש כאָומאָעפּיטאַקסיאַליטי איז צו וואַקסן אַן עפּיטאַקסיאַל שיכטע פון ​​דער זעלביקער מאַטעריאַל ווי די סאַבסטרייט, כאָטש די מאַטעריאַל איז די זעלבע, עס קענען פֿאַרבעסערן די מאַטעריאַל ריינקייַט און יונאַפאָרמאַטי פון די ווייפער ייבערפלאַך. קאַמפּערד מיט די פּאַלישט ווייפערז פּראַסעסט דורך מעטשאַניקאַל פּאַלישינג, די סאַבסטרייט פּראַסעסט דורך עפּיטאַקסיאַליטי האט הויך ייבערפלאַך פלאַטנאַס, הויך ריינקייַט, ווייניקערע מיקראָ חסרונות און ווייניקערע ייבערפלאַך ימפּיוראַטיז. דעריבער, די רעסיסטיוויטי איז מער מונדיר, און עס איז גרינגער צו קאָנטראָלירן ייבערפלאַך חסרונות אַזאַ ווי ייבערפלאַך פּאַרטיקאַלז, סטאַקינג חסרונות און דיסלאָוקיישאַנז. עפּיטאַקסי ניט בלויז ימפּרוווז פּראָדוקט פאָרשטעלונג, אָבער אויך ינשורז פּראָדוקט פעסטקייַט און רילייאַבילאַטי.
וואָס זענען די בענעפיץ פון מאכן אן אנדער שיכטע פון ​​סיליציום אַטאָמס עפּיטאַקסיאַל אויף די סיליציום ווייפער סאַבסטרייט? אין די CMOS סיליציום פּראָצעס, עפּיטאַקסיאַל וווּקס (EPI, עפּיטאַקסיאַל) אויף די ווייפער סאַבסטרייט איז אַ זייער קריטיש פּראָצעס שריט.
1. פֿאַרבעסערן קריסטאַל קוואַליטעט
ערשט סאַבסטרייט חסרונות און ימפּיוראַטיז: די ווייפער סאַבסטרייט קען האָבן זיכער חסרונות און ימפּיוראַטיז בעשאַס די מאַנופאַקטורינג פּראָצעס. דער וווּקס פון די עפּיטאַקסיאַל שיכטע קענען דזשענערייט אַ הויך-קוואַליטעט, נידעריק-כיסאָרן און טומע-קאַנסאַנטריישאַן איין-קריסטאַללינע סיליציום שיכטע אויף די סאַבסטרייט, וואָס איז זייער וויכטיק פֿאַר סאַבסאַקוואַנט מאַנופאַקטורינג מיטל. וניפאָרם קריסטאַל סטרוקטור: עפּיטאַקסיאַל וווּקס קענען ענשור אַ מער מונדיר קריסטאַל סטרוקטור, רעדוצירן די השפּעה פון קערל באַונדריז און חסרונות אין די סאַבסטרייט מאַטעריאַל און אַזוי פֿאַרבעסערן די קריסטאַל קוואַליטעט פון די גאנצע ווייפער.
2. פֿאַרבעסערן עלעקטריקאַל פאָרשטעלונג
אָפּטימיזירן מיטל קעראַקטעריסטיקס: דורך גראָוינג אַן עפּיטאַקסיאַל שיכטע אויף די סאַבסטרייט, די דאָפּינג קאַנסאַנטריישאַן און טיפּ פון סיליציום קענען זיין גענוי קאַנטראָולד צו אַפּטאַמייז די עלעקטריקאַל פאָרשטעלונג פון די מיטל. פֿאַר בייַשפּיל, די דאָפּינג פון די עפּיטאַקסיאַל שיכטע קענען אַקיעראַטלי סטרויערן די שוועל וואָולטידזש און אנדערע עלעקטריקאַל פּאַראַמעטערס פון די MOSFET. רעדוצירן ליקאַדזש קראַנט: הויך-קוואַליטעט עפּיטאַקסיאַל לייַערס האָבן אַ נידעריקער דעפעקט געדיכטקייַט, וואָס העלפּס רעדוצירן די ליקאַדזש קראַנט אין די מיטל, און דערמיט ימפּרוווינג די פאָרשטעלונג און רילייאַבילאַטי פון די מיטל.
3. שטיצן אַוואַנסירטע פּראָצעס נאָודז
רידוסינג שטריך גרייס: אין קלענערער פּראָצעס נאָודז (אַזאַ ווי 7nm, 5nm), מיטל שטריך גרייס האלט צו ייַנשרומפּן, ריקוויירינג מער ראַפינירט און הויך-קוואַליטעט מאַטעריאַלס. עפּיטאַקסיאַל גראָוט טעכנאָלאָגיע קענען טרעפן די רעקווירעמענץ און שטיצן הויך-פאָרשטעלונג און הויך-געדיכטקייַט ינאַגרייטיד קרייַז מאַנופאַקטורינג. פֿאַרבעסערן ברייקדאַון וואָולטידזש: די עפּיטאַקסיאַל שיכטע קענען זיין דיזיינד צו האָבן אַ העכער ברייקדאַון וואָולטידזש, וואָס איז קריטיש פֿאַר מאַנופאַקטורינג הויך-מאַכט און הויך-וואָולטידזש דעוויסעס. פֿאַר בייַשפּיל, אין מאַכט דעוויסעס, די עפּיטאַקסיאַל שיכטע קענען פאַרגרעסערן די ברייקדאַון וואָולטידזש פון די מיטל און פאַרגרעסערן די זיכער אַפּערייטינג קייט.
4. פּראָצעס קאַמפּאַטאַבילאַטי און מאַלטי-שיכטע סטרוקטור
מולטי-שיכטע סטרוקטור: עפּיטאַקסיאַל גראָוט טעכנאָלאָגיע אַלאַוז מולטי-שיכטע סטראַקטשערז צו וואַקסן אויף אַ סאַבסטרייט, און פאַרשידענע לייַערס קענען האָבן פאַרשידענע דאָפּינג קאַנסאַנטריישאַנז און טייפּס. דאָס איז זייער נוציק פֿאַר מאַנופאַקטורינג קאָמפּלעקס CMOS דעוויסעס און דערגרייכן דריי-דימענשאַנאַל ינאַגריישאַן. קאַמפּאַטאַבילאַטי: די עפּיטאַקסיאַל גראָוט פּראָצעס איז העכסט קאַמפּאַטאַבאַל מיט יגזיסטינג CMOS מאַנופאַקטורינג פּראַסעסאַז און קענען זיין לייכט ינאַגרייטיד אין יגזיסטינג מאַנופאַקטורינג פּראַסעסאַז אָן באטייטיק מאָדיפיצירן די פּראָצעס שורות.