La epitaxia de silicio con dopante de boro en un tamaño de 200 mm de PAM-XIAMEN está disponible para la fabricación de dispositivos semiconductores. El crecimiento de la epitaxia de silicio es un proceso de tratamiento de la superficie de las obleas de silicio, lo que significa que se superpone una película monocristalina a la oblea pulida por reacción química u otros medios, y la capa de película es la capa epitaxial de silicio. Para conocer más detalles sobre la epitaxia basada en silicio de 200 mm, consulte la tabla que se indica.
1. Parámetros de la oblea epitaxial de silicio
PAM210531-SIEPI
| Oblea de silicio epitaxial de 200 mm | |||||
| ltem | Unidades | límites | Método de Prueba | Comentarios | |
| 1 Características de cristal / a granel | |||||
| 1.1 | Método de crecimiento | – | – | – | CZ |
| 1.2 | Orientación | – | (100) | – | – |
| 1.3 | dopante | – | Boron | – | – |
| 1.4 | Resistividad | Ohmios * cm | 0.01-0.02 | – | – |
| 1.5 | Variación de resistividad radial | % | Máximo 10% | ASTM F81 plan B | |
| 1.6 | Concentracion de Oxigeno | ppma | 10-16 | Nuevo ASTM (F121-83) K = 2,45 | |
| 1.7 | Variación radial de oxígeno | % | ≤10% | – | – |
| 1.8 | Concentración de metales a granel, Fe | En / cm3 | NA | – | Cu / Fe / Ni / Al / Zn |
| 1.9 | Concentracion de Carbono | En / cm3 | Máximo 2.0 * 1016 | – | – |
| 1.10 | Dislocaciones | – | Ninguno | – | Después de grabar |
| 1.11 | Deslizamiento, linaje, gemelo, remolino, pozos poco profundos | – | – | ||
| 2 Oblea / Sustrato Pulido | |||||
| 2.1 | Orientación de superficie | La licenciatura | (100) ± 0,5 | – | – |
| 2.2 | Diámetro | mm | 200 ± 0,2 | – | – |
| 2.3 | Espesor | mm | 725 ± 20 | – | – |
| 2.4 | Longitud plana primaria | mm | Muescas | – | SEMI M1.9-0699 |
| 2.5 | Orientación plana primaria | La licenciatura | {100} | – | – |
| 2.6 | Edge Profi (ángulo) | – | SEMI | – | – |
| 2.7 | Características de inspección visual de la superficie frontal especificadas según SEMI M1-0200 Tabla 1 | ||||
| 2.8 | Superficie lateral trasera
Poli + LTO (SiO2) |
escuela politécnica
8000 ± 800 + LTO8000 ± 800A LTO exterior |
– | – | |
| 2.9 | Exclusión de borde (LTO)
-parte trasera -lado delantero |
mm | 0,5 ~ 2,0
Ninguno |
– | – |
| 2.10 | Características de inspección visual de la superficie trasera especificadas de acuerdo con SEMI M1-0200 Tabla 1 | ||||
| 3 Capa / Oblea Epitaxial | |||||
| 3.1 | Metales de superficie | En / cm-2 | ≤5E10 | – | Cu / Fe / Ni / Al / Zn |
| 3.2 | Arco / Warp | μm | ≤50 | – | – |
| 3.3 | Variación de espesor total (TTV) | μm | ≤4 | – | – |
| 3.4 | Planitud del sitio (SFQR) | μm | ≤1 | – | 20 * 20 mm, 100%
PUA |
| 3.5 | dopante | – | Boron | – | – |
| 3.6 | Rango objetivo de espesor | mm | Según el código epi para adjuntar | ||
| 3.7 | Tolerancia de espesor, w / w | % | ＜5 | Centro (1 punto) a 10 mm del borde (4 puntos a 90 grados)
[Tmax-Tmin] ÷ [Tmax + Tmin] * 100% |
|
| 3.8 | Rango de resistividad | Ohmios * cm | Según el código epi para adjuntar | ||
| 3.9 | Tolerancia de resistividad, w / w | % | ＜5 | Centro (1 punto) a 10 mm del borde (4 puntos a 90 grados)
[Rmax-Rmin] ÷ [Rmax + Rmin] * 100% |
|
| 3.10 | Corona de borde | – | NA | La proyección sobre la superficie de la oblea no debe exceder 1/3 del espesor de la capa de epi | |
| 3.11 | Faltas acumuladas | cm-2 | ≤0.1 | ASTM F1810 | – |
| 3.12 | Densidad de grabado Pit | cm-2 | ≤5 | – | – |
| 3.13 | Línea de deslizamiento | – | SEMI M2-0997 | ASTM F523, SEMI M17 | – |
| 3.14 | Arañazos, hoyuelos, cáscaras de naranja,
Grietas / fracturas, patas de gallo, neblina, Asunto extranjero |
– | Ninguno | ASTMF523 | – |
| 3.15 | Chips de borde | – | Ninguno | ASTMF523 | |
| 3.16 | Defecto del punto de luz (protuberancia, intrusión,
Pico, etc.) |
EA
μm |
Ninguno | ASTMF523 | Inspección de superficie automática con láser |
| 3.17 | Exclusión de borde nominal | mm | 3 | Para los elementos 3.2 ~ 3.4, 3.11 ~ 3.14, 3.16 | |
| Características de inspección visual de la superficie frontal especificadas de acuerdo con la Tabla 5 de SEMI SEMI M11-0200 | |||||
| 4.1 | Marca Lazer en la superficie trasera dura, opuesta a la muesca, SEMI M12 | ||||
| Características de inspección visual de la superficie trasera especificadas de acuerdo con la Tabla 5 de SEMI SEMI M11-0200 | |||||
Attachment for Technical Specification Epi
| Rango de resistividad Ohm * cm | Rango de espesor mm | ||
| 1 | MM6Bp 12.0_15.0 | 12 ± 10% | 15 ± 5% |
2. Proceso de epitaxia de silicio
La tecnología para la epitaxia en silicio se desarrolló en la década de 1960 y se ha desarrollado principalmente en tres métodos: epitaxia en fase gaseosa, epitaxia en fase líquida y epitaxia de haz molecular de obleas de silicio. Entre ellos, la epitaxia en fase líquida y la epitaxia de haz molecular se utilizan básicamente solo en laboratorios debido a los altos costos. La tecnología de epitaxia de silicio más importante del mundo es la epitaxia en fase de vapor.
El principio de la epitaxia en fase de vapor es utilizar algunos gases intermedios, como tetracloruro de silicio (SiCl4), tetrahidrógeno de silicio (SiH4), triclorosilano de silicio (SiHCL3), etc., para generar átomos de silicio en los reactores de crecimiento epitaxial de silicio y depositar el silicio. átomos sobre el sustrato de silicio monocristalino.
Tomemos como ejemplo la reacción de reducción de hidrógeno con tetracloruro de silicio. El gas tetracloruro de silicio reacciona con hidrógeno a una temperatura alta de 1200 ° C (la ecuación química es: SiCl4 + 2H2 = Si + 4HCl) para generar un átomo de silicio de Si sólido y un subproducto de reacción de gas HCl. Al mismo tiempo, los átomos de silicio se depositan sobre el sustrato para formar una capa epitaxial.
3. Mejor rendimiento de la producción de obleas de silicio epitaxiales
La tecnología epitaxial se inventó por primera vez para resolver la contradicción entre los dispositivos de alta frecuencia y alta potencia no solo reduciendo la resistencia, sino también requiriendo materiales para soportar altos voltajes y altas corrientes (alta resistencia). A través de la epitaxia, una alta resistencia.capa epitaxial de oblea de siliciose puede cultivar en un sustrato de baja resistencia, de modo que los dispositivos fabricados en las estructuras epitaxiales de silicio puedan obtener simultáneamente un alto voltaje de colector y una baja resistencia del colector.
4. Ventajas de la epitaxia de silicio
Además del propósito de diseño original, la tecnología epitaxial también tiene las siguientes características importantesventajas:
4.1 Superficie de silicona perfecta de epitaxia
La capa epitaxial puede mejorar la pureza y uniformidad del material en la epitaxia de silicio.superficie. En comparación con las obleas pulidas mecánicamente, las obleas de silicio procesadas epitaxialmentetienen una mayor planitud superficial, mayor limpieza, menos microdefectos y menos impurezas superficiales, por lo que la resistividad es más uniforme. Es más fácil controlar partículas superficiales, fallas de apilamiento, dislocaciones, defectos de capas epitaxiales de silicio, etc. La epitaxia de silicio no solo mejora el rendimiento del detector de silicio epitaxial, sino que también asegura la estabilidad y confiabilidad del producto.
4.2 Estratificación de la estructura
La epitaxia puede superponer una capa epitaxial con diferente resistividad, elementos de dopaje y concentración de dopaje de epitaxia de silicio sobre el sustrato original, que es el proceso necesario para la fabricación de transistores semiconductores HBT (transistor bipolar de heterounión), MOSFET (Transistor de efecto de campo semiconductor de óxido metálico). Al mismo tiempo, dado que la epitaxia proporciona diferentes capas estructurales (diferente resistencia en diferentes capas), la epitaxia es también uno de los métodos más comunes para resolver el efecto de enganche y el efecto de canal corto más común de la tecnología CMOS.
4.3 Dopaje retro
El dopaje se refiere al proceso de introducir deliberadamente impurezas en materiales puros y libres de impurezas (semiconductores intrínsecos) en el proceso de fabricación de semiconductores para cambiar las propiedades eléctricas de los materiales. El dopaje se puede dividir en dopaje fuerte, dopaje leve y dopaje medio según la cantidad de elementos dopados. En circunstancias normales, el dopaje fuerte debe estar por encima del dopaje leve. A través del proceso de silicio epitaxial, se puede realizar el intercambio de capas estructurales dopadas o la combinación de múltiples dopaciones, lo que mejora la flexibilidad y el rendimiento del diseño de dispositivos en la epitaxia de silicio.
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