วัสดุพิมพ์กับ Epitaxy: บทบาทสำคัญในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์

I. พื้นผิวเซมิคอนดักเตอร์

สารกึ่งตัวนำวัสดุพิมพ์เป็นรากฐานของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ ทำให้เกิดโครงสร้างผลึกที่มีความเสถียร ซึ่งชั้นวัสดุที่จำเป็นสามารถเติบโตได้พื้นผิวอาจเป็นโมโนคริสตัลไลน์ โพลีคริสตัลไลน์ หรือแม้แต่อสัณฐาน ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดการใช้งาน ทางเลือกของวัสดุพิมพ์มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อประสิทธิภาพของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์

(1) ประเภทของพื้นผิว

วัสดุซับสเตรตเซมิคอนดักเตอร์ทั่วไปประกอบด้วยซับสเตรตที่มีซิลิคอน แซฟไฟร์ และควอตซ์ ขึ้นอยู่กับวัสดุพื้นผิวที่ใช้ซิลิโคนมีการใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากความคุ้มค่าและคุณสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยมพื้นผิวซิลิกอนโมโนคริสตัลไลน์ซึ่งเป็นที่รู้จักในด้านคุณภาพของคริสตัลที่สูงและการเติมสารที่สม่ำเสมอ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในวงจรรวมและเซลล์แสงอาทิตย์ วัสดุซับสเตรตแซฟไฟร์ซึ่งได้รับการยกย่องจากคุณสมบัติทางกายภาพที่เหนือกว่าและความโปร่งใสสูง ถูกนำมาใช้ในการผลิต LED และอุปกรณ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ พื้นผิวควอตซ์ซึ่งมีค่าความเสถียรทางความร้อนและทางเคมี สามารถนำไปใช้งานในอุปกรณ์ระดับไฮเอนด์ได้

(2)หน้าที่ของพื้นผิว

พื้นผิวทำหน้าที่สองอย่างในอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์เป็นหลัก ได้แก่ การรองรับทางกลและการนำความร้อน เนื่องจากเป็นวัสดุรองรับทางกล พื้นผิวจึงให้ความเสถียรทางกายภาพ โดยรักษารูปร่างและความสมบูรณ์ของมิติของอุปกรณ์ นอกจากนี้ วัสดุพิมพ์ยังอำนวยความสะดวกในการกระจายความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานของอุปกรณ์ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการจัดการระบายความร้อน

ครั้งที่สอง สารกึ่งตัวนำ เอพิแทกซี

เอพิแทกซีเกี่ยวข้องกับการสะสมของฟิล์มบางที่มีโครงสร้างขัดแตะเดียวกันกับซับสเตรตโดยใช้วิธีการต่างๆ เช่น การสะสมไอสารเคมี (CVD) หรือ Molecular Beam Epitaxy (MBE) โดยทั่วไปฟิล์มบางนี้มีคุณภาพและความบริสุทธิ์ของคริสตัลสูงกว่า ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของเวเฟอร์ epitaxisในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

(1)ประเภทและการใช้งานของ เอพิแทกซี

เซมิคอนดักเตอร์เยื่อบุผิวเทคโนโลยีต่างๆ รวมถึง epitaxy ของซิลิคอนและซิลิคอนเจอร์เมเนียม (SiGe) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตวงจรรวมสมัยใหม่ ตัวอย่างเช่น การปลูกชั้นซิลิคอนภายในที่มีความบริสุทธิ์สูงกว่าบนเวเฟอร์ซิลิคอนสามารถปรับปรุงคุณภาพของเวเฟอร์ได้ บริเวณฐานของทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์แบบเฮเทอโรจังค์ชั่น (HBT) ที่ใช้ SiGe epitaxy สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการปล่อยก๊าซและอัตราขยายปัจจุบันได้ ซึ่งจะเป็นการเพิ่มความถี่ในการตัดกระแสไฟฟ้าของอุปกรณ์ แหล่งกำเนิด CMOS/ขอบเขตการระบายที่ใช้ Si/SiGe epitaxy แบบเลือกสามารถลดความต้านทานอนุกรมและเพิ่มกระแสอิ่มตัวได้ ซิลิกอนอีพิแทกซีที่ตึงเครียดสามารถทำให้เกิดความเค้นดึงเพื่อเพิ่มการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความเร็วการตอบสนองของอุปกรณ์

(2)ข้อดีของอีพิแทกซี

ข้อได้เปรียบเบื้องต้นของเยื่อบุผิวอยู่ในการควบคุมกระบวนการสะสมที่แม่นยำ ช่วยให้สามารถปรับความหนาและองค์ประกอบของฟิล์มบางเพื่อให้ได้คุณสมบัติของวัสดุที่ต้องการเวเฟอร์ Epitaxนำเสนอคุณภาพและความบริสุทธิ์ของคริสตัลที่เหนือกว่า ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ ความน่าเชื่อถือ และอายุการใช้งานของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ได้อย่างมาก

สาม. ความแตกต่างระหว่างพื้นผิวและ เอพิแทกซี

(1)โครงสร้างวัสดุ

วัสดุพิมพ์สามารถมีโครงสร้างโมโนคริสตัลไลน์หรือโพลีคริสตัลไลน์ได้เยื่อบุผิวเกี่ยวข้องกับการฝากฟิล์มบาง ๆ ที่มีโครงสร้างขัดแตะเดียวกันกับวัสดุพิมพ์- ซึ่งส่งผลให้เวเฟอร์ epitaxisด้วยโครงสร้างโมโนคริสตัลไลน์ มอบประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือที่ดีขึ้นในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

(2)วิธีการเตรียม

การเตรียมการของวัสดุพิมพ์โดยทั่วไปจะเกี่ยวข้องกับวิธีการทางกายภาพหรือทางเคมี เช่น การแข็งตัว การเติบโตของสารละลาย หรือการหลอมละลาย ในทางตรงกันข้าม,เยื่อบุผิวอาศัยเทคนิคต่างๆ เช่น การสะสมไอสารเคมี (CVD) หรือ Molecular Beam Epitaxy (MBE) เป็นหลักในการสะสมฟิล์มวัสดุบนพื้นผิว

(3)พื้นที่ใช้งาน

พื้นผิวส่วนใหญ่จะใช้เป็นวัสดุพื้นฐานสำหรับทรานซิสเตอร์ วงจรรวม และอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์อื่นๆเวเฟอร์ Epitaxอย่างไรก็ตาม มักใช้ในการผลิตอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ประสิทธิภาพสูงและมีการบูรณาการสูง เช่น ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ เลเซอร์ และเครื่องตรวจจับแสง ท่ามกลางสาขาเทคโนโลยีขั้นสูงอื่นๆ

(4)ความแตกต่างด้านประสิทธิภาพ

ประสิทธิภาพของพื้นผิวขึ้นอยู่กับโครงสร้างและคุณสมบัติของวัสดุ ตัวอย่างเช่นพื้นผิวโมโนคริสตัลไลน์แสดงถึงคุณภาพและความสม่ำเสมอของคริสตัลสูงเวเฟอร์ Epitaxในทางกลับกัน มีคุณภาพและความบริสุทธิ์ของคริสตัลที่สูงกว่า นำไปสู่ประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือที่เหนือกว่าในกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์

IV. บทสรุป

โดยสรุป สารกึ่งตัวนำวัสดุพิมพ์และเยื่อบุผิวแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญในแง่ของโครงสร้างวัสดุ วิธีการเตรียม และพื้นที่การใช้งาน พื้นผิวทำหน้าที่เป็นวัสดุพื้นฐานสำหรับอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ โดยให้การสนับสนุนทางกลและการนำความร้อนเอพิแทกซีเกี่ยวข้องกับการฝากฟิล์มบางผลึกคุณภาพสูงไว้วัสดุพิมพ์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ การทำความเข้าใจความแตกต่างเหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญสำหรับความเข้าใจที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์และไมโครอิเล็กทรอนิกส์-

Semicorex นำเสนอส่วนประกอบคุณภาพสูงสำหรับซับสเตรตและเวเฟอร์เอปิแอกเชียล หากคุณมีข้อสงสัยหรือต้องการรายละเอียดเพิ่มเติม โปรดอย่าลังเลที่จะติดต่อเรา

โทรศัพท์ติดต่อ # +86-13567891907

อีเมล์: sales@semicorex.com