ในกระบวนการเตรียมเวเฟอร์ มีการเชื่อมโยงหลักสองส่วน: ด้านหนึ่งคือการเตรียมซับสเตรต และอีกด้านคือการนำกระบวนการเอพิแทกเซียลไปใช้ สารตั้งต้นซึ่งเป็นเวเฟอร์ที่สร้างขึ้นอย่างพิถีพิถันจากวัสดุผลึกเดี่ยวของเซมิคอนดักเตอร์ สามารถใส่โดยตรงในกระบวนการผลิตเวเฟอร์เพื่อเป็นพื้นฐานในการผลิตอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ หรือสามารถปรับปรุงเพิ่มเติมผ่านกระบวนการเอพิแทกเซียลก็ได้
ดังนั้น denotation คืออะไร? กล่าวโดยสรุป Epitaxy คือการเติบโตของชั้นใหม่ของผลึกเดี่ยวบนพื้นผิวผลึกเดี่ยวที่ได้รับการประมวลผลอย่างประณีต (การตัด การเจียร การขัดเงา ฯลฯ) ชั้นผลึกเดี่ยวใหม่และซับสเตรตสามารถทำจากวัสดุเดียวกันหรือวัสดุที่แตกต่างกันได้ เพื่อให้สามารถบรรลุการเจริญเติบโตที่เป็นเนื้อเดียวกันหรือต่างกันได้ตามต้องการ เนื่องจากชั้นผลึกเดี่ยวที่ปลูกใหม่จะขยายตัวตามเฟสคริสตัลของสารตั้งต้น จึงเรียกว่าชั้นเอปิเทกเซียล โดยทั่วไปมีความหนาเพียงไม่กี่ไมครอน ยกตัวอย่างซิลิคอน การเจริญเติบโตแบบอีพิเทกเซียลของซิลิคอนคือการปลูกชั้นของซิลิคอนที่มีการวางแนวของผลึกเหมือนกันกับซับสเตรต ความต้านทานและความหนาที่ควบคุมได้ บนซับสเตรตผลึกเดี่ยวของซิลิคอนที่มีการวางแนวคริสตัลเฉพาะ ชั้นผลึกเดี่ยวซิลิคอนที่มีโครงสร้างขัดแตะที่สมบูรณ์แบบ เมื่อชั้นเอพิแทกเซียลเติบโตขึ้นบนพื้นผิว ชั้นทั้งหมดจะเรียกว่าเวเฟอร์เอพิแทกเซียล
สำหรับอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ซิลิคอนแบบดั้งเดิม การผลิตอุปกรณ์ความถี่สูงและกำลังสูงโดยตรงบนเวเฟอร์ซิลิคอนจะประสบปัญหาทางเทคนิคบางประการ ตัวอย่างเช่น ข้อกำหนดของแรงดันไฟฟ้าพังทลายสูง ความต้านทานอนุกรมขนาดเล็ก และแรงดันไฟฟ้าตกอิ่มตัวเล็กน้อยในพื้นที่ตัวรวบรวมนั้นเป็นเรื่องยากที่จะบรรลุผล การนำเทคโนโลยี Epitaxy มาใช้แก้ปัญหาเหล่านี้ได้อย่างชาญฉลาด วิธีแก้ปัญหาคือการขยายชั้นเอพิแทกเซียลที่มีความต้านทานสูงบนซับสเตรตซิลิคอนที่มีความต้านทานต่ำ จากนั้นจึงประดิษฐ์อุปกรณ์บนชั้นเอพิแทกเซียลที่มีความต้านทานสูง ด้วยวิธีนี้ ชั้น epitaxis ที่มีความต้านทานสูงจะให้แรงดันพังทลายสูงสำหรับอุปกรณ์ ในขณะที่ซับสเตรตที่มีความต้านทานต่ำจะช่วยลดความต้านทานของซับสเตรต ซึ่งจะช่วยลดแรงดันตกคร่อมอิ่มตัว จึงทำให้ได้แรงดันพังทลายสูงและสมดุลเล็กน้อยระหว่างความต้านทานและ แรงดันไฟฟ้าตกเล็กน้อย
นอกจากนี้ เทคโนโลยี epitaxy เช่น epitaxy เฟสไอ และ epitaxy เฟสของเหลวของ GaAs และ III-V, II-VI อื่นๆ และวัสดุเซมิคอนดักเตอร์สารประกอบโมเลกุลอื่นๆ ได้รับการพัฒนาอย่างมากเช่นกัน และกลายเป็นพื้นฐานสำหรับอุปกรณ์ไมโครเวฟ อุปกรณ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ และพลังงานส่วนใหญ่ อุปกรณ์ เทคโนโลยีกระบวนการที่ขาดไม่ได้สำหรับการผลิต โดยเฉพาะอย่างยิ่งการประยุกต์ใช้ลำแสงโมเลกุลและเทคโนโลยี epitaxy เฟสไอโลหะและอินทรีย์ในชั้นบาง ๆ ซูเปอร์แลตติซ หลุมควอนตัม ซูเปอร์แลตติซที่เครียด และเอพิแทกซีชั้นบางระดับอะตอม ได้กลายเป็นสาขาใหม่ของการวิจัยเซมิคอนดักเตอร์ การพัฒนา “โครงการแถบพลังงาน” ได้วางรากฐานที่มั่นคง
ในส่วนของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์รุ่นที่สาม อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ดังกล่าวเกือบทั้งหมดถูกสร้างขึ้นบนชั้นเอปิแอกเซียล และเวเฟอร์ซิลิคอนคาร์ไบด์นั้นทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นเท่านั้น ความหนาของวัสดุปิดผิว SiC ความเข้มข้นของตัวพาพื้นหลัง และพารามิเตอร์อื่นๆ จะกำหนดคุณสมบัติทางไฟฟ้าต่างๆ ของอุปกรณ์ SiC โดยตรง อุปกรณ์ซิลิคอนคาร์ไบด์สำหรับการใช้งานไฟฟ้าแรงสูงนำเสนอข้อกำหนดใหม่สำหรับพารามิเตอร์ เช่น ความหนาของวัสดุอีปิแอกเซียลและความเข้มข้นของตัวพาพื้นหลัง ดังนั้นเทคโนโลยีอีปิแอกเชียลของซิลิคอนคาร์ไบด์จึงมีบทบาทสำคัญในการใช้ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ซิลิกอนคาร์ไบด์อย่างเต็มที่ การเตรียมอุปกรณ์จ่ายไฟ SiC เกือบทั้งหมดใช้เวเฟอร์ SiC epitaxis คุณภาพสูง การผลิตชั้นเอพิเทเชียลเป็นส่วนสำคัญของอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์แบบแถบความถี่กว้าง
เวลาโพสต์: May-06-2024