لماذا نحتاج إلى إجراء عملية تشريح على قوالب رقائق السيليكون؟

في سلسلة صناعة أشباه الموصلات ، وخاصة في سلسلة صناعة أشباه الموصلات من الجيل الثالث (أشباه الموصلات واسعة النطاق) ، فإن التمييز بين الروك والطبقة البصرية أمر حاسم.

ما أهمية الطبقة الشوكية؟ ما هو الفرق بينها وبين الركيزة؟

أولاً وقبل كل شيء ، فإن الركيزة هي رقاقة مصنوعة من مواد بلاستيكية واحدة نصف موصلة. يمكن استخدامها كمدخل مباشر في عملية تصنيع الرقائق لإنتاج أجهزة أشباه الموصلات ،أو يمكن معالجته بالعملية البيطرية لإنتاج رقائق البيطريةالرقاقة هي أساس اللوحة ، وتقع في الطبقة السفلية ، وتدعم اللوحة بأكملها. في عملية تصنيع الشريحة ، يتم قطع اللوحة إلى عدة قطع مستقلة ،وبعد التعبئة، تصبح الشريحة التي نعرفها. الركيزة هي القاعدة في أسفل الشريحة، والهيكل المعقد للشريحة مبني على هذه القاعدة.

ثانياً، يشير البيتاكسي إلى نمو طبقة بلورية واحدة جديدة على رصيف بلورية واحدة معالجة بدقة.هذه الكريستال الفردي الجديد يمكن أن تكون نفس مواد الركيزة أو مواد مختلفة، والتي تسمى homoepitaxial أو heteroepitaxial على التوالي. نظرًا لأن الطبقة الكريستالية الواحدة الجديدة تنمو وفقًا للمرحلة الكريستالية للتربة ، فهي تسمى طبقة epitaxial.سمكها عادة عدة ميكروناتأخذ السيليكون كمثال، أهمية نمو السيليكون البيتاكسي هو نمو طبقة بلورية واحدة مع بنية بلورية جيدة مع نفس التوجه بلورية، مقاومة مختلفة،والسمك على رصيف السيليكون أحادي الكريستال مع توجيه كريستالي محدد.

يطلق على الركيزة بعد النمو البدني الركيزة ، ويمكن التعبير عن بنيتها على أنها طبقة البدنية بالإضافة إلى الركيزة.يتم إجراء عملية تصنيع الجهاز على الطبقة البيتاكسيال.

يتم تقسيم البطاطسية إلى البطاطسية الشاملة والبطاطسية غير الشاملة. يشير البطاطسية الشاملة إلى نمو طبقة البطاطسية من نفس المادة التي يستخدمها الركيزة على الركيزة.أهمية الـ homoepitaxial هي تحسين استقرار وموثوقية المنتجعلى الرغم من أن الطبقة المثلية مصنوعة من نفس المادة التي يتم استخدامها في التربة ، يمكن تحسين نقاء المواد وتوحيد سطح اللوحة من خلال المعالجة المثلية.بالمقارنة مع الوافر الملمع باللمع الميكانيكي، سطح الركيزة المعالجة مع المعالجة البصرية لديها مسطحة أعلى، نظافة أعلى، عيوب صغيرة أقل، ونفايات سطح أقل، وبالتالي المقاومة أكثر تكافؤا،ومن الأسهل للسيطرة على العيوب مثل جزيئات السطح، أخطاء التراكم، والانحرافات.

لا تحسن Epitaxy فقط أداء المنتج ولكن أيضا تضمن استقرار وموثوقية المنتج.النمو البصري على قاعدة الصفيحة هو خطوة عملية حاسمة.

1تحسين جودة الكريستال: يمكن تحسين العيوب والشوائب في الركيزة الأساسية عن طريق نمو الطبقة البصرية.يمكن أن ينتج رصيف الوافر عيوبًا ونفايات معينة أثناء عملية التصنيعنمو طبقة القاع يمكن أن يولد طبقة السيليكون البلورية الواحدة عالية الجودة ، معدل نقص منخفض ، وتركيز الشوائب على الروك ،والتي هي حاسمة لتصنيع الجهاز اللاحق.

2هيكل بلورية موحد: النمو القصبي يمكن أن يضمن توحيد هيكل بلورية وتقليل تأثير حدود الحبوب والعيوب في المواد الراسخة،وبالتالي تحسين جودة بلورية اللوحة بأكملها.

3تحسين الأداء الكهربائي وتحسين خصائص الجهاز: من خلال نمو طبقة مفرطة على الركيزة،يمكن التحكم بدقة في تركيز المنشطات ونوع السيليكون لتحسين الأداء الكهربائي للجهازعلى سبيل المثال ، يمكن أن يضبط تعاطي الطبقة البصرية بدقة الجهد الحد الأدنى والمعايير الكهربائية الأخرى لموسفيت.

4تقليل التيار التسرب: الطبقات البيتاكسيالية عالية الجودة لديها كثافة عيب أقل، مما يساعد على تقليل التيار التسرب في الجهاز، وبالتالي تحسين أداء وموثوقية الجهاز.

5دعم عقد العملية المتقدمة وتقليل حجم الميزة: في عقد العملية الأصغر (مثل 7nm و 5nm) ، يستمر حجم ميزة الجهاز في التقلص.تتطلب مواد أكثر دقة وجودة عاليةيمكن لتكنولوجيا النمو القصبي تلبية هذه المتطلبات ودعم تصنيع الدوائر المتكاملة عالية الأداء والكثافة العالية.

6تحسين فولتاج الانهيار: يمكن تصميم الطبقة الشوكية لتكون لها فولتاج انهيار أعلى ، وهو أمر بالغ الأهمية لتصنيع أجهزة عالية الطاقة و عالية الجهد. على سبيل المثال ، يمكن تصميم الطبقة الشوكية ليكون لها فولتاج انهيار أعلى ، وهو أمر حاسم لتصنيع أجهزة عالية الطاقة و عالية الجهد.في أجهزة الطاقة، يمكن للطبقة البيتاكسيال زيادة فولتاج الانهيار للجهاز وزيادة نطاق التشغيل الآمن.

7- التوافق مع العملية والبنية المتعددة الطبقات: تتيح تقنية نمو القصبة نمو الهياكل المتعددة الطبقات على الركيزة ،والطبقات المختلفة يمكن أن تكون مختلفة تركيزات المنشطات وأنواعهذا مفيد جداً لتصنيع أجهزة CMOS المعقدة وتحقيق التكامل ثلاثي الأبعاد.

8التوافق: The epitaxial growth process is highly compatible with existing CMOS manufacturing processes and can be easily integrated into existing manufacturing processes without significantly modifying the process lines.