반도체 산업 체인, 특히 3세대 반도체(와이드 밴드갭 반도체) 산업 체인에는 기판과에피택셜레이어. 의 의미는 무엇입니까?에피택셜층? 기판과 기판의 차이점은 무엇입니까?
기판은웨이퍼반도체 단결정 소재로 만들어졌습니다. 기질은 직접 들어갈 수 있습니다웨이퍼반도체 장치를 생산하기 위한 제조 링크 또는에피택셜에피택셜 웨이퍼를 생산하는 공정. 기판은 바닥면입니다.웨이퍼(웨이퍼를 자르고 다이를 하나씩 얻은 다음 패키지하여 전설적인 칩이 될 수 있습니다.) (실제로 칩의 바닥은 일반적으로 "접지" 연결로 사용되는 백금 층으로 도금됩니다. 그러나 그것은 백 프로세스에서 만들어집니다) 및 전체 지원 기능을 수행하는 베이스(칩의 스카이스크래퍼가 기판 위에 구축됨)입니다.
에피택시란 절단, 연삭, 연마 등의 공정을 거쳐 세심하게 가공된 단결정 기판 위에 새로운 단결정을 성장시키는 공정을 말합니다. 새로운 단결정은 기판과 동일한 물질일 수도 있고, 다른 물질일 수도 있습니다. (동종에피택셜 또는 헤테로에피택셜).
새로 형성된 단결정층은 기판 결정상을 따라 성장하므로 이를 에피택셜층(보통 수 마이크론 두께)이라고 합니다. 실리콘을 예로 들어보겠습니다. 실리콘 에피택셜 성장의 의미는 격자 구조 무결성이 우수한 결정층을 성장시키는 것입니다. 특정 결정 방향과 기판과 다른 저항률 및 두께를 가진 실리콘 단결정 기판)에 에피택셜 층이 있는 기판을 에피택셜 웨이퍼라고 합니다(에피택셜 웨이퍼 = 에피택셜 층 + 기판). 장치 제조는 에피택셜 층에서 수행됩니다.
에피택셜은 호모에피택셜과 헤테로에피택셜로 나누어진다. 호모에피택셜이란 기판 위에 기판과 동일한 물질의 에피택셜층을 성장시키는 것이다. 동종에피택셜성의 중요성은 무엇입니까? – 제품의 안정성과 신뢰성을 향상시킵니다. 호모에피택셜은 기판과 동일한 물질로 에피택셜층을 성장시키는 것으로, 물질이 동일하더라도 웨이퍼 표면의 물질 순도와 균일성을 향상시킬 수 있다. 기계적 연마로 처리된 연마된 웨이퍼와 비교하여 에피택셜 처리된 기판은 표면 평탄도가 높고 청결도가 높으며 미세 결함 및 표면 불순물이 적습니다. 따라서 저항률이 더 균일해지고 표면 입자, 적층 결함, 전위 등의 표면 결함을 제어하기가 더 쉽습니다. 에피택시는 제품 성능을 향상시킬 뿐만 아니라 제품 안정성과 신뢰성도 보장합니다.
실리콘 웨이퍼 기판에 또 다른 실리콘 원자 층을 에피택셜하게 만들면 어떤 이점이 있습니까? CMOS 실리콘 공정에서 웨이퍼 기판의 에피택셜 성장(EPI, 에피택셜)은 매우 중요한 공정 단계입니다.
1. 결정 품질 향상
초기 기판 결함 및 불순물: 웨이퍼 기판에는 제조 공정 중에 특정 결함과 불순물이 있을 수 있습니다. 에피택셜 층의 성장은 기판에 고품질, 낮은 결함 및 불순물 농도의 단결정 실리콘 층을 생성할 수 있으며, 이는 후속 장치 제조에 매우 중요합니다. 균일한 결정 구조: 에피택셜 성장은 더욱 균일한 결정 구조를 보장하고 기판 재료의 결정 경계 및 결함의 영향을 줄여 전체 웨이퍼의 결정 품질을 향상시킬 수 있습니다.
2. 전기적 성능 향상
장치 특성 최적화: 기판에 에피택셜 층을 성장시킴으로써 실리콘의 도핑 농도와 유형을 정밀하게 제어하여 장치의 전기적 성능을 최적화할 수 있습니다. 예를 들어, 에피택셜 층의 도핑은 MOSFET의 임계 전압 및 기타 전기적 매개변수를 정확하게 조정할 수 있습니다. 누설 전류 감소: 고품질 에피택셜 레이어는 결함 밀도가 낮아 장치의 누설 전류를 줄여 장치의 성능과 신뢰성을 향상시킵니다.
3. 고급 프로세스 노드 지원
피처 크기 감소: 더 작은 프로세스 노드(예: 7nm, 5nm)에서는 장치 피처 크기가 계속 줄어들어 더욱 정교하고 고품질의 재료가 필요합니다. 에피택셜 성장 기술은 이러한 요구 사항을 충족하고 고성능, 고밀도 집적 회로 제조를 지원할 수 있습니다. 항복 전압 향상: 에피택셜 층은 더 높은 항복 전압을 갖도록 설계할 수 있으며, 이는 고전력 및 고전압 장치 제조에 중요합니다. 예를 들어, 전력 장치에서 에피택셜 층은 장치의 항복 전압을 높이고 안전한 작동 범위를 늘릴 수 있습니다.
4. 공정 호환성 및 다층 구조
다층 구조: 에피택셜 성장 기술을 사용하면 기판 위에 다층 구조를 성장시킬 수 있으며, 각 층은 서로 다른 도핑 농도와 유형을 가질 수 있습니다. 이는 복잡한 CMOS 장치를 제조하고 3차원 통합을 달성하는 데 매우 유용합니다. 호환성: 에피택셜 성장 프로세스는 기존 CMOS 제조 프로세스와 호환성이 뛰어나며 프로세스 라인을 크게 수정하지 않고도 기존 제조 프로세스에 쉽게 통합될 수 있습니다.
게시 시간: 2024년 7월 16일