सब्सट्रेट र एपिटेक्सी

वेफर तयारीको प्रक्रियामा, त्यहाँ दुईवटा कोर लिङ्कहरू छन्: एउटा सब्सट्रेटको तयारी हो, र अर्को एपिटेक्सियल प्रक्रियाको कार्यान्वयन हो। सब्सट्रेट, सेमीकन्डक्टर एकल क्रिस्टल सामग्रीबाट सावधानीपूर्वक बनेको वेफर, सेमीकन्डक्टर उपकरणहरू उत्पादन गर्ने आधारको रूपमा सीधा वेफर निर्माण प्रक्रियामा राख्न सकिन्छ, वा एपिटेक्सियल प्रक्रिया मार्फत प्रदर्शन बढाउन सकिन्छ।

त्यसैले, के होepitaxy? छोटकरीमा, एपिटाक्सी भनेको एकल क्रिस्टल सब्सट्रेटमा एकल क्रिस्टलको नयाँ तह बढ्नु हो जुन राम्रोसँग प्रशोधन गरिएको छ (काट्ने, पीस्ने, पालिस गर्ने, आदि)। यो नयाँ एकल क्रिस्टल र सब्सट्रेट एउटै सामग्री वा फरक सामग्रीबाट बनाइन्छ, ताकि आवश्यकता अनुसार समान वा विषम एपिटेक्सी हासिल गर्न सकिन्छ। भर्खरै बढेको एकल क्रिस्टल तह सब्सट्रेटको क्रिस्टल चरण अनुसार विस्तार हुनेछ, यसलाई एपिटेक्सियल तह भनिन्छ। यसको मोटाई सामान्यतया केही माइक्रोन मात्र हुन्छ। सिलिकनलाई उदाहरणको रूपमा लिँदै, सिलिकन एपिटेक्सियल वृद्धि भनेको सिलिकन एकल क्रिस्टल तहको तहको रूपमा सब्सट्रेट, नियन्त्रण योग्य प्रतिरोधात्मकता र मोटाई, र सिलिकन एकल क्रिस्टल सब्सट्रेटमा विशिष्ट क्रिस्टल अभिमुखीकरणको साथ उत्तम जाली संरचनाको साथमा बढ्नु हो। जब एपिटेक्सियल तह सब्सट्रेटमा बढ्छ, सम्पूर्णलाई एपिटेक्सियल वेफर भनिन्छ।

परम्परागत सिलिकन सेमीकन्डक्टर उद्योगको लागि, सिलिकन वेफरहरूमा सीधा उच्च-फ्रिक्वेन्सी र उच्च-शक्ति उपकरणहरू बनाउन केही प्राविधिक कठिनाइहरू सामना गर्नेछ, जस्तै उच्च ब्रेकडाउन भोल्टेज, सानो श्रृंखला प्रतिरोध र कलेक्टर क्षेत्रमा सानो संतृप्ति भोल्टेज ड्रप हासिल गर्न गाह्रो छ। एपिटेक्सियल टेक्नोलोजीको परिचयले चलाखीपूर्वक यी समस्याहरू समाधान गर्दछ। समाधान भनेको कम-प्रतिरोधी सिलिकन सब्सट्रेटमा उच्च-प्रतिरोधी एपिटेक्सियल तह बढाउनु हो, र त्यसपछि उच्च-प्रतिरोधी एपिटेक्सियल तहमा उपकरणहरू बनाउनु हो। यस तरिकाले, उच्च-प्रतिरोधी एपिटेक्सियल तहले उपकरणको लागि उच्च ब्रेकडाउन भोल्टेज प्रदान गर्दछ, जबकि कम-प्रतिरोधी सब्सट्रेटले सब्सट्रेटको प्रतिरोधलाई कम गर्छ, जसले गर्दा संतृप्ति भोल्टेज ड्रप घटाउँछ, जसले गर्दा उच्च ब्रेकडाउन भोल्टेज र कम प्रतिरोध बीचको सन्तुलन प्राप्त हुन्छ। र कम भोल्टेज ड्रप।

साथै,epitaxialवाष्प चरण एपिटेक्सी र III-V, II-VI को तरल चरण एपिटेक्सी र GaAs जस्ता अन्य आणविक यौगिक अर्धचालक सामग्रीहरू पनि धेरै विकसित भएका छन् र अधिकांश माइक्रोवेभ उपकरणहरू, अप्टोइलेक्ट्रोनिक उपकरणहरू, शक्तिको उत्पादनको लागि अपरिहार्य प्रक्रिया प्रविधिहरू भएका छन्। यन्त्रहरू, इत्यादि, विशेष गरी पातलो तहहरूमा आणविक किरण र धातुको जैविक वाष्प चरण एपिटाक्सीको सफल प्रयोग, सुपरल्याटिसेस, क्वान्टम वेल्स, स्ट्रेन्ड सुपरल्याटिसहरू, र परमाणु पातलो तह एपिटेक्सी, जसले "ब्यान्ड इन्जिनियरिङ" को विकासको लागि ठोस आधार तयार गरेको छ। , अर्धचालक अनुसन्धान को एक नयाँ क्षेत्र।

तेस्रो पुस्ताका अर्धचालक यन्त्रहरूका लागि, त्यस्ता अर्धचालक यन्त्रहरू प्रायः सबै एपिटेक्सियल तहमा बनेका हुन्छन्, रसिलिकन कार्बाइड वेफरआफैं मात्र एक सब्सट्रेट रूपमा प्रयोग गरिन्छ। SiC को मोटाई र पृष्ठभूमि वाहक एकाग्रता जस्ता प्यारामिटरहरूepitaxialसामग्रीहरूले सीधा SiC उपकरणहरूको विभिन्न विद्युतीय गुणहरू निर्धारण गर्दछ। उच्च भोल्टेज अनुप्रयोगहरूको लागि सिलिकन कार्बाइड उपकरणहरूले एपिटेक्सियल सामग्रीको मोटाई र पृष्ठभूमि क्यारियर एकाग्रता जस्ता प्यारामिटरहरूको लागि नयाँ आवश्यकताहरू राख्दछ। तसर्थ, सिलिकन कार्बाइड एपिटेक्सियल टेक्नोलोजीले सिलिकन कार्बाइड उपकरणहरूको प्रदर्शनलाई पूर्ण रूपमा प्रयोग गर्न निर्णायक भूमिका खेल्छ। लगभग सबै SiC पावर उपकरणहरू उच्च-गुणस्तरमा आधारित छन्SiC एपिटेक्सियल वेफर्स, र epitaxial तहहरूको उत्पादन फराकिलो bandgap अर्धचालक उद्योग को एक महत्वपूर्ण भाग हो।