Di zincîra pîşesaziya nîvconduktorê de, nemaze di zincîra pîşesaziya nîv-conduktorê ya nifşa sêyemîn de (nîvberkara bandgapê ya berfireh), substrate ûepitaxialqatan. Wateya wê çi yeepitaxialpel? Cûdahiya di navbera substrate û substratê de çi ye?
Substrat awaferji malzemeyên yek krîstal ên nîvconductor hatî çêkirin. Substrat rasterast dikare têkeve hundurê hundurwafergirêdana çêkirinê ji bo hilberîna amûrên nîvconductor, an jî ew dikare ji hêla pêvajoyê ve were hilberandinepitaxialpêvajoyek ji bo hilberîna waferên epitaxial. Substrat binê binê yewafer(Waferê bibire, hûn dikarin mirinek li dû hev bigirin, û dûv re wê pak bikin da ku bibin çîpê efsanewî) (bi rastî, binê çîpê bi gelemperî bi qatek ji zêr a paşîn ve tê qewirandin, ku wekî girêdanek "erd" tê bikar anîn, lê ew di pêvajoya paşîn de tête çêkirin), û bingeha ku tevahiya fonksiyona piştgiriyê hildigire (ezmana di çîpê de li ser substratê hatî çêkirin).
Epitaxy pêvajoya mezinbûna yek krîstalek nû ya li ser bingehek krîstalek ku bi baldarî bi birrîn, rijandin, paqijkirin û hwd ve hatî hilberandin, vedibêje. Yek krîstala nû dikare wekî substratê heman materyal be, an jî dibe ku materyalek cûda be. (homoepitaxial an heteroepitaxial).
Ji ber ku tebeqeya yek krîstal a nû avabûyî li ser qonaxa krîstal a substratê mezin dibe, jê re qatek epîtaksial tê gotin (bi gelemperî çend mîkron stûr. Siliconê wekî mînak bigirin: Wateya mezinbûna epîtaksial a silicon mezinbûna qatek krîstal e ku yekparebûna avahiyek tîrêjê baş e. li ser substratek yek krîstal a siliconî ya ku bi rêgezek krîstalek diyarkirî ye û berxwedêrî û stûrbûna cûda wekî substratê), û ji substrata bi qata epîtaksîal re wafera epîtaksial tê gotin (vafera epîtaksial = tebeqeya epîtaksial + substrat). Çêkirina cîhazê li ser qata epîtaksial tê kirin.
Epitaxiality li homoepitaxiality û heteroepitaxiality tê dabeş kirin. Homoepîtaksialîte ew e ku meriv qatek epîtaksial a ji heman materyalê wekî substratê li ser substratê mezin bike. Girîngiya homoepitaxiality çi ye? - aramî û pêbaweriya hilberê çêtir bikin. Her çend homoepitaxiality ew e ku meriv qatek epîtaksial ji heman materyalê wekî substratê mezin bike, her çend materyal yek e jî, ew dikare paqijiya materyal û yekrengiya rûbera waferê baştir bike. Li gorî waferên paqijkirî yên ku ji hêla paqijkirina mekanîkî ve têne hilberandin, substrata ku ji hêla epitaxialîteyê ve hatî hilberandin xwedan zexmbûna rûkala bilind, paqijiya bilind, kêm kêmasiyên mîkro, û kêm nepaqijiyên rûkal e. Ji ber vê yekê, berxwedan yekrengtir e, û hêsantir e ku meriv kêmasiyên rûkalê yên wekî perçeyên rûkalê, xeletiyên lihevkirinê, û veqetandî kontrol bikin. Epitaxy ne tenê performansa hilberê çêtir dike, lê di heman demê de aramî û pêbaweriya hilberê jî peyda dike.
Feydeyên çêkirina qatek din a atomên siliconê yên epîtaksial ên li ser substrata wafera silicon çi ne? Di pêvajoya siliconê CMOS de, mezinbûna epitaxial (EPI, epitaxial) li ser substrata waferê gavek pêvajoyek pir krîtîk e.
1. Kalîteya krîstal çêtir bikin
Kêmasî û nepaqijiya substratê ya destpêkê: Di pêvajoya çêkirinê de dibe ku substrata waferê hin kêmasî û nepakî hebin. Mezinbûna tebeqeya epîtaksial dikare li ser substratê tebeqeya siliconê yek-krîstalî ya qalîteya bilind, kêm-kêm û nepakî-konsantreyî çêbike, ku ji bo çêkirina cîhaza paşîn pir girîng e. Struktura krîstalê ya yekbûyî: Mezinbûna epîtaksial dikare avahiyek krîstalek yekgirtî peyda bike, bandora sînorên genim û kêmasiyên di materyalê substratê de kêm bike, û bi vî rengî qalîteya krîstalê ya tevahiya waferê baştir bike.
2. Performansa elektrîkê çêtir bikin
Taybetmendiyên cîhazê xweşbîn bikin: Bi mezinbûna qatek epîtaksial a li ser substratê, hûrbûna dopîngê û celebê silicon dikare bi rastî were kontrol kirin da ku performansa elektrîkî ya cîhazê xweşbîn bike. Mînakî, dopîngkirina tebeqeya epîtaksial dikare bi awakî rast voltaja bend û pîvanên din ên elektrîkî yên MOSFET-ê rast bike. Kêmkirina herikîna leaksiyonê: Tebeqeyên epîtaksial ên qalîteya bilind xwedan kêmasiya kêmasiyê ne, ku dibe alîkar ku heya lehiyê di cîhazê de kêm bike, bi vî rengî performans û pêbaweriya cîhazê baştir dike.
3. Piştgiriya girêkên pêvajoya pêşkeftî
Kêmkirina mezinahiya taybetmendiyê: Di girêkên pêvajoyê yên piçûktir de (wekî 7nm, 5nm), mezinahiya taybetmendiya cîhazê her ku diçe piçûk dibe, pêdivî bi materyalên rafîner û bi kalîte heye. Teknolojiya mezinbûna epitaxial dikare van hewcedariyên bicîh bîne û hilberîna yekbûyî ya bi performansa bilind û dendika bilind piştgirî bike. Zêdekirina voltaja têkçûnê: Pîvaka epîtaksial dikare were sêwirandin da ku xwedan voltaja têkçûnek bilindtir be, ku ji bo çêkirina amûrên bi hêz û voltaja bilind krîtîk e. Mînakî, di cîhazên hêzê de, qata epîtaksial dikare voltaja têkçûna cîhazê zêde bike û qada xebitandina ewledar zêde bike.
4. Lihevhatina pêvajoyê û avahiya pir-layer
Struktura pir-tebeqe: Teknolojiya mezinbûna epitaxial dihêle ku strukturên pir-tebeqe li ser substratek mezin bibin, û qatên cihêreng dikarin xwedan hûrbûn û celebên cûda yên dopingê bin. Ev ji bo çêkirina amûrên CMOS-ê yên tevlihev û bidestxistina entegrasyona sê-alî pir alîkar e. Lihevhatî: Pêvajoya mezinbûna epitaxial bi pêvajoyên hilberîna CMOS-ê yên heyî re pir hevaheng e û dikare bi hêsanî di pêvajoyên hilberîna heyî de bê guheztinek girîng a xetên pêvajoyê de were yek kirin.
Dema şandinê: Tîrmeh-16-2024