Apa itu proses epikonduktor epikonduktor?

Sangat ideal untuk membangun sirkuit terintegrasi atau perangkat semikonduktor pada lapisan dasar kristal yang sempurna. Ituepitaksi(EPI) Proses dalam manufaktur semikonduktor bertujuan untuk menyimpan lapisan kristal tunggal yang halus, biasanya sekitar 0,5 hingga 20 mikron, pada substrat kristal tunggal. Proses epitaxy adalah langkah penting dalam pembuatan perangkat semikonduktor, terutama di manufaktur wafer silikon.

Proses epitaksi (epi) dalam pembuatan semikonduktor

Ikhtisar Epitaksi dalam Manufaktur Semikonduktor
Apa itu	Proses Epitaxy (EPI) dalam manufaktur semikonduktor memungkinkan pertumbuhan lapisan kristal tipis dalam orientasi yang diberikan di atas substrat kristal.
Sasaran	Dalam manufaktur semikonduktor, tujuan dari proses epitaks adalah untuk membuat elektron mengangkut lebih efisien melalui perangkat. Dalam pembangunan perangkat semikonduktor, lapisan epitaks termasuk untuk memperbaiki dan membuat seragam struktur.
Proses	Proses epitaksi memungkinkan pertumbuhan lapisan epitaksi dengan kemurnian lebih tinggi pada substrat bahan yang sama. Dalam beberapa bahan semikonduktor, seperti transistor bipolar heterojungsi (HBTs) atau transistor efek medan semikonduktor oksida logam (MOSFET), proses epitaksi digunakan untuk menumbuhkan lapisan bahan yang berbeda dari substrat. Ini adalah proses epitaksi yang memungkinkan untuk menumbuhkan lapisan doping dengan kepadatan rendah pada lapisan material yang didoping tinggi.

Ikhtisar Epitaksi dalam Manufaktur Semikonduktor

Apa itu proses Epitaxy (EPI) dalam manufaktur semikonduktor memungkinkan pertumbuhan lapisan kristal tipis dalam orientasi yang diberikan di atas substrat kristal.

Sasaran dalam manufaktur semikonduktor, tujuan dari proses epitaks adalah untuk membuat elektron mengangkut lebih efisien melalui perangkat. Dalam pembangunan perangkat semikonduktor, lapisan epitaks termasuk untuk memperbaiki dan membuat seragam struktur.

MemprosesepitaksiProses memungkinkan pertumbuhan lapisan epitaxial kemurnian yang lebih tinggi pada substrat dari bahan yang sama. Dalam beberapa bahan semikonduktor, seperti transistor bipolar heterojungsi (HBT) atau transistor efek medan semikonduktor logam oksida (MOSFET), proses epitaxy digunakan untuk menumbuhkan lapisan bahan yang berbeda dari substrat. Ini adalah proses epitaxy yang memungkinkan untuk menumbuhkan lapisan doped kepadatan rendah pada lapisan bahan yang sangat doping.

Ikhtisar proses epitaksi dalam manufaktur semikonduktor

Apa itu proses Epitaxy (EPI) dalam manufaktur semikonduktor memungkinkan pertumbuhan lapisan kristal tipis dalam orientasi yang diberikan di atas substrat kristal.

Sasaran dalam manufaktur semikonduktor, tujuan dari proses epitaks adalah untuk membuat elektron diangkut melalui perangkat lebih efisien. Dalam pembangunan perangkat semikonduktor, lapisan epitaks termasuk untuk memperbaiki dan membuat seragam struktur.

Proses epitaxy memungkinkan pertumbuhan lapisan epitaxial kemurnian yang lebih tinggi pada substrat dari bahan yang sama. Dalam beberapa bahan semikonduktor, seperti transistor bipolar heterojungsi (HBT) atau transistor efek medan semikonduktor logam oksida (MOSFET), proses epitaxy digunakan untuk menumbuhkan lapisan bahan yang berbeda dari substrat. Ini adalah proses epitaxy yang memungkinkan untuk menumbuhkan lapisan doped dengan kepadatan rendah pada lapisan bahan yang sangat doping.

Jenis Proses Epitaksi dalam Manufaktur Semikonduktor

Pada proses epitaksi, arah pertumbuhan ditentukan oleh kristal substrat yang mendasarinya. Tergantung pada pengulangan pengendapan, mungkin terdapat satu atau lebih lapisan epitaksial. Proses epitaksi dapat digunakan untuk membentuk lapisan tipis bahan yang komposisi dan struktur kimianya sama atau berbeda dari substrat di bawahnya.

Dua jenis proses EPI
Karakteristik	Homoepitaksi	Heteroepitaksi
Lapisan pertumbuhan	Lapisan pertumbuhan epitaxial adalah bahan yang sama dengan lapisan substrat	Lapisan pertumbuhan epitaksi merupakan bahan yang berbeda dengan lapisan substrat
Struktur kristal dan kisi	Struktur kristal dan konstanta kisi substrat dan lapisan epitaxial adalah sama	Struktur kristal dan konstanta kisi substrat dan lapisan epitaxial berbeda
Contoh	Pertumbuhan epitaksi silikon dengan kemurnian tinggi pada substrat silikon	Pertumbuhan epitaxial gallium arsenide pada substrat silikon
Aplikasi	Struktur perangkat semikonduktor yang membutuhkan lapisan tingkat doping yang berbeda atau film murni pada substrat yang kurang murni	Struktur perangkat semikonduktor memerlukan lapisan bahan berbeda atau membuat film kristal dari bahan yang tidak dapat diperoleh sebagai kristal tunggal

Dua jenis proses EPI

KarakteristikHomoepitaxy heteroepitaksi

Lapisan Pertumbuhan Lapisan pertumbuhan epitaxial adalah bahan yang sama dengan lapisan substrat lapisan pertumbuhan epitaxial adalah bahan yang berbeda dari lapisan substrat

Struktur kristal dan kisi struktur kristal dan konstanta kisi substrat dan lapisan epitaxial sama dengan struktur kristal dan konstanta kisi substrat dan lapisan epitaxial berbeda

Contoh pertumbuhan epitaxial silikon kemurnian tinggi pada substrat silikon pertumbuhan epitaxial gallium arsenide pada substrat silikon

Aplikasi Struktur perangkat semikonduktor yang membutuhkan lapisan tingkat doping yang berbeda atau film murni pada substrat yang kurang murni struktur perangkat semikonduktor yang membutuhkan lapisan bahan yang berbeda atau membangun film kristal bahan yang tidak dapat diperoleh sebagai kristal tunggal

Dua Jenis Proses Epi

Karakteristik homoepitaxy heteroepitaksi

Lapisan Pertumbuhan Lapisan pertumbuhan epitaksi merupakan bahan yang sama dengan lapisan substrat Lapisan pertumbuhan epitaksi merupakan bahan yang berbeda dengan lapisan substrat

Struktur kristal dan kisi struktur kristal dan konstanta kisi substrat dan lapisan epitaxial sama dengan struktur kristal dan konstanta kisi substrat dan lapisan epitaxial berbeda

Contoh Pertumbuhan epitaksi silikon dengan kemurnian tinggi pada substrat silikon Pertumbuhan epitaksi galium arsenida pada substrat silikon

Aplikasi Struktur perangkat semikonduktor yang membutuhkan lapisan tingkat doping yang berbeda atau film murni pada substrat yang kurang murni struktur perangkat semikonduktor yang memerlukan lapisan bahan yang berbeda atau membangun film kristal bahan yang tidak dapat diperoleh sebagai kristal tunggal

Faktor -faktor yang mempengaruhi proses epitaxial dalam manufaktur semikonduktor

 

Faktor	Keterangan
Suhu	Mempengaruhi laju epitaxy dan kepadatan lapisan epitaxial. Suhu yang dibutuhkan untuk proses epitaks lebih tinggi dari suhu kamar dan nilainya tergantung pada jenis epitaxy.
Tekanan	Mempengaruhi laju epitaxy dan kepadatan lapisan epitaxial.
Cacat	Cacat dalam epitaxy menyebabkan wafer yang rusak. Kondisi fisik yang diperlukan untuk proses epitaxy harus dipertahankan untuk pertumbuhan lapisan epitaxial bebas cacat.
Posisi yang Diinginkan	Proses epitaxy harus tumbuh pada posisi kristal yang benar. Area di mana pertumbuhan tidak diinginkan selama proses harus dilapisi dengan benar untuk mencegah pertumbuhan.
Doping diri	Karena proses epitaxy dilakukan pada suhu tinggi, atom dopan mungkin dapat menyebabkan perubahan materi.

Deskripsi Faktor

Suhu mempengaruhi laju epitaxy dan kepadatan lapisan epitaxial. Suhu yang dibutuhkan untuk proses epitaks lebih tinggi dari suhu kamar dan nilainya tergantung pada jenis epitaxy.

Tekanan mempengaruhi laju epitaxy dan kepadatan lapisan epitaxial.

Cacat Cacat pada epitaksi menyebabkan wafer rusak. Kondisi fisik yang diperlukan untuk proses epitaksi harus dipertahankan agar pertumbuhan lapisan epitaksi bebas cacat.

Posisi yang Diinginkan Proses epitaksi harus tumbuh pada posisi kristal yang benar. Area dimana pertumbuhan tidak diinginkan selama proses harus dilapisi dengan benar untuk mencegah pertumbuhan.

Doping diri karena proses epitaks dilakukan pada suhu tinggi, atom dopan mungkin dapat membawa perubahan materi.

Deskripsi faktor

Suhu mempengaruhi laju epitaxy dan kepadatan lapisan epitaxial. Suhu yang dibutuhkan untuk proses epitaxial lebih tinggi dari suhu kamar, dan nilainya tergantung pada jenis epitaxy.

Tekanan mempengaruhi laju epitaxy dan kepadatan lapisan epitaxial.

Cacat Cacat pada epitaksi menyebabkan wafer rusak. Kondisi fisik yang diperlukan untuk proses epitaksi harus dipertahankan agar pertumbuhan lapisan epitaksi bebas cacat.

Lokasi yang Diinginkan Proses epitaks harus tumbuh di lokasi yang tepat dari kristal. Area di mana pertumbuhan tidak diinginkan selama proses ini harus dilapisi dengan benar untuk mencegah pertumbuhan.

Doping diri karena proses epitaks dilakukan pada suhu tinggi, atom dopan mungkin dapat membawa perubahan materi.

Kepadatan dan kecepatan epitaksi

Kepadatan pertumbuhan epitaksi adalah jumlah atom per satuan volume material pada lapisan pertumbuhan epitaksi. Faktor-faktor seperti suhu, tekanan, dan jenis substrat semikonduktor mempengaruhi pertumbuhan epitaksi. Umumnya kepadatan lapisan epitaksial bervariasi tergantung faktor-faktor di atas. Kecepatan pertumbuhan lapisan epitaksi disebut laju epitaksi.

Jika epitaxy tumbuh di lokasi dan orientasi yang tepat, laju pertumbuhan akan tinggi dan sebaliknya. Mirip dengan kepadatan lapisan epitaxial, laju epitaks juga tergantung pada faktor fisik seperti suhu, tekanan, dan jenis bahan substrat.

Tingkat epitaxial meningkat pada suhu tinggi dan tekanan rendah. Laju epitaxy juga tergantung pada orientasi struktur substrat, konsentrasi reaktan, dan teknik pertumbuhan yang digunakan.

Metode Proses Epitaksi

Ada beberapa metode epitaxy:epitaksi fase cair （LPE）, epitaksi fase uap hibrid, epitaksi fase padat,pengendapan lapisan atom, Deposisi Uap Kimia, epitaksi berkas molekul, dll. Mari kita bandingkan dua proses epitaksi: CVD dan MBE.

Deposisi Uap Kimia (CVD) Epitaksi balok molekul (MBE)

Proses kimia Proses fisik

Melibatkan reaksi kimia yang terjadi ketika prekursor gas memenuhi substrat yang dipanaskan di ruang pertumbuhan atau reaktor bahan yang akan diendapkan dipanaskan dalam kondisi vakum

Kontrol yang tepat dari proses pertumbuhan film kontrol yang tepat atas ketebalan dan komposisi lapisan yang ditanam

Untuk aplikasi yang memerlukan lapisan epitaksi berkualitas tinggi Untuk aplikasi yang memerlukan lapisan epitaksi yang sangat halus

Metode yang paling umum digunakan metode yang lebih mahal

Deposisi uap kimia (CVD)	Epitaxy Balok Molekul (MBE)
Proses kimia	Proses fisik
Melibatkan reaksi kimia yang terjadi ketika prekursor gas bertemu dengan substrat yang dipanaskan dalam ruang pertumbuhan atau reaktor	Bahan yang akan disimpan dipanaskan dalam kondisi vakum
Kontrol yang tepat dari proses pertumbuhan film tipis	Kontrol yang tepat atas ketebalan dan komposisi lapisan yang ditanam
Digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan lapisan epitaxial berkualitas tinggi	Digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan lapisan epitaxial yang sangat halus
Metode yang paling umum digunakan	Metode yang lebih mahal

Deposisi uap kimia (CVD) Epitaksi berkas molekul (MBE)

Proses Kimia Proses Fisik

Melibatkan reaksi kimia yang terjadi ketika prekursor gas bertemu dengan substrat yang dipanaskan dalam ruang pertumbuhan atau reaktor. Bahan yang akan diendapkan dipanaskan dalam kondisi vakum

Kontrol yang tepat dari proses pertumbuhan film tipis kontrol yang tepat atas ketebalan dan komposisi lapisan yang ditanam

Digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan lapisan epitaxial berkualitas tinggi yang digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan lapisan epitaxial yang sangat halus

Metode yang paling umum digunakan Metode yang lebih mahal

Proses epitaxy sangat penting dalam manufaktur semikonduktor; itu mengoptimalkan kinerja

perangkat semikonduktor dan sirkuit terintegrasi. Ini adalah salah satu proses utama dalam pembuatan perangkat semikonduktor yang mempengaruhi kualitas perangkat, karakteristik, dan kinerja listrik.