- Silicio epitaksinių plokštelių orientacijos paveldėjimas, 〈110〉 ėsdinimo charakteristikos ir paaiškinta 12 colių kaina (2026-09-19)
1. Ar epitaksinio sluoksnio kristalinė orientacija yra identiška pagrindo plokštelės orientacijai?
Apatinė eilutė: pati kristalo orientacija yra identiška, tačiau „identiška“ taikoma tik orientacijai.
Silicio epitaksija yrahomoepitaksija(Si ant Si): augimo metu silicio atomai tęsia substrato gardelę atomu po atomo, o ne
branduolys iš naujo. Todėl sąsaja tarp epitaksinio sluoksnio ir substrato yra vientisa ir be grūdėtumo-ribų-, o
kristalų orientacija natūraliai perduodama:
- 〈100〉 substratas → 〈100〉 epitaksinis sluoksnis
- 〈111〉 substratas → 〈111〉 epitaksinis sluoksnis
- Substratasnupjautas (netinkamas) taip pat paveldimas pilnaipagal epitaksinį sluoksnį
| Parametras | Paveldėta iš substrato? | Paaiškinimas |
| Orientacija / išpjova | Visiškai paveldėtas | Darni gardelė, be grūdelių ribos sąsajoje |
| Priedo tipas ir koncentracija | Savarankiškai suprojektuotas | Tokios struktūros kaip P/P+, N/N+, N/P; varža, pritaikyta įrenginio reikalavimams |
| Defektų lygis | Nepriklausomai valdomas | Dėl epitaksijos gali atsirasti krovimo gedimų, slydimų, išnirimų ir miglotų; substrato defektai taip pat gali plisti į viršų |
| Storis ir paviršiaus kokybė | Nepriklausomai valdomas | Storis, vienodumas ir lygumas yra pagrindinės epitaksinės{0}}sluoksnio metrikos |
| Stresas |
⚠Nepilnametis
|
Nuolatiniai tinklelio{0}}skirtumai nuo stipriai legiruotų substratų sukelia sąsajos įtempimą, tačiau abi pusės išlieka ta pati silicio{1}}vieno kristalo sistema |
2. Ar 〈110〉 orientacija taip pat paveldima?
Taip. Orientacijos paveldėjimas yra bendra homoepitaksijos taisyklė, neatsižvelgiant į konkrečius orientacijos indeksus- jei substratas yra 〈110〉, epitaksinis sluoksnis yra 〈110〉, o nuopjova paveldima kartu su juo.
Keletas praktinių dalykų apie 〈110〉 silicio plokšteles:
- Ne{0}}pagrindinė specifikacija:Pagrindinė rinkos dalis yra 〈100〉 (CMOS, maitinimo įrenginiai), o 〈111〉 naudojama kai kuriems dvipoliams įrenginiams ir MEMS.〈110〉 daugiausia naudojamas MEMS struktūriniams elementams ir aukšto -dažnio / specialiesiems įrenginiams, vertinamas dėl išskirtinio anizotropinio -graužimo ir nešiklio{1}}transportavimo savybių.
- Sunkesnė epitaksija:〈110〉 plokštumos atominis išsidėstymas skiriasi nuo 〈100〉; augimo greičio, paviršiaus -morfologijos kontrolės ir defektų kontrolės proceso langai yra siauresni, todėl tiekėjo proceso pajėgumams keliami didesni reikalavimai.
- Negausus tiekimas ir ilgas pristatymo laikas:Nedaug gamintojų masiškai{0}}gamina 〈110〉 substratus, o epitaksijos pajėgumai taip pat yra riboti. Prieš pirkdami, patvirtinkitesubstrato prieinamumas ir gamybos planavimo ciklas.
Reikia prisiminti vieną sakinį:nepriklausomai nuo orientacijos, epitaksinis sluoksnis visada „seka substratą“; ką galima pritaikyti, yra dopingas, storis ir defektų lygis - niekada nėra orientacija.
3. Ar yra koks nors ėsdinimo skirtumas tarp 〈110〉 epitaksinės plokštelės ir 〈110〉 paprasto poliruoto plokštelės?
Pagrindinė išvada: jei išgraviruotas epitaksinis sluoksnis, su orientacija{0}}susijęs ėsdinimo elgesys yra identiškas - anizotropinis ėsdinimas atpažįsta kristalines plokštumas, o ne tai, ar plokštelė buvo „užauginta“ ar „supjaustyta“. Tikrieji skirtumai atsiranda dėl dopingo kiekio ir medžiagų kokybės.
1. Orientacijos nulemta dalis: abiem ta pati
Atliekant anizotropinį šlapiąjį ėsdinimą su KOH, TMAH ir panašiomis cheminėmis medžiagomis, ėsdinimo greitis skiriasi priklausomai nuo kristalinės plokštumos. 〈110〉 plokštelėje {111} plokštumos kerta paviršių maždaug 90 laipsnių kampu, todėl galima išgraviruoti beveik -vertikalius gilius griovius ir šonines sieneles - pagrindinė priežastis, kodėl MEMS dizaineriai pasirenka 〈110〉 medžiagą. Epitaksinis sluoksnis paveldi 〈110〉 orientaciją ir išpjovą, todėl ėsdinimo kampai, šoninės sienelės morfologija ir išgaubto/įgaubto -kampo elgesys atitinka 〈110〉 poliruotos plokštelės.
2. Faktinių ėsdinimo rezultatų skirtumai: įsišakniję pačiame epitaksiniame sluoksnyje
| Aspektas | <110>epitaksinė plokštelė | <110>paprastas poliruotas vaflis |
| Su orientacija{0}}susijęs etch elgesys | Tas pats (vertikalios šoninės sienelės galimybė) | Tas pats |
| Išgraviruoti{0}}stabdymo struktūrą | Stipriai legiruotas substratas ir lengvai legiruotas epitaksinis sluoksnis leidžia stabdyti ėsdinimą, kad būtų galima tiksliai kontroliuoti storį | Visur vienodas dopingas; tarp{0}}sluoksnių ėsdinimo sustabdymas neįmanomas |
| Išgraviruoto paviršiaus kokybė | Be polic-, mažai deguonies, keli tūriniai defektai; išvalytas paviršius su mažiau skylučių / apelsino žievelės{1}}efektų | Gali būti deguonies nuosėdų ir sūkurių defektų; defektai dažniausiai atsiranda po ėsdinimo |
| neviršijant -plokščių vienodumo | Puikus varžos vienodumas; nuoseklios partijos ėsdinimo normos | Santykinai silpnesnė konsistencija |
| Struktūrinis{0}}sluoksnio storis | Epitaksinis{0}}sluoksnio storis yra įrenginio struktūrinio-sluoksnio storis, labai tikslus | Remiasi retinimo/mechaniniu valdymu; vienu laipsniu žemesnis tikslumas |
3. Sausas ėsdinimas (ICP/DRIE): iš esmės nesiskiria
Plazminis ėsdinimas yra ne-kristalinis-plokštumos-selektyvus procesas; 〈110〉 epitaksinės ir paprastos plokštelės veikia beveik identiškai, o skirtumai apsiriboja nedideliais dopingo -apkrovos efektais ir paviršiaus defektais.
Santrauka:Kalbant apie "orientacijos ėsdinimo charakteristikas", nėra jokio skirtumo; Kalbant apie „graviravimo tikslumą, paviršiaus kokybę ir ėsdinimo{0}}stabdymo galimybę“, 〈110〉 epitaksinė plokštelė yra aiškiai pranašesnė -, todėl MEMS klientai yra pasirengę už jį mokėti daugiau.
4. 12 colių 〈110〉 epitaksinių ir poliruotų plokštelių kainų diapazonas
Referenciniai diapazonai (pirminė klasė, standartinis storis, standartinis dopingas, tūrio užsakymai)
| Produkto tipas | USD nuoroda (už plokštelę) | RMB nuoroda (už plokštelę, be PVM) |
| 12" <100>paprastas poliruotas vaflis (etalonas) | $200-500 | ￥1,500-3,500 |
| 12" <110>paprastas poliruotas vaflis | $400-900 | ￥3,000-6,500 |
| 12" <110>epitaksinė plokštelė | $700-1,500 | ￥5,000-11,000 |
Kainodaros logika (patikimesnė nei konkretūs skaičiai):
1. Epitaksinė plokštelė ≈ substrato kaina + epitaksijos apdorojimo mokestis. Standartinis 12 colių epitaksinis apdorojimas paprastai kainuoja 150–400 USD už plokštelę; 〈110〉, tiek substratas, tiek apdorojimas yra brangesni dėl siauro proceso lango ir mažesnio derlingumo.
2. „110“ premija yra tikra:Augant 300 mm 〈110〉 pavieniui kristalui, anizotropija lengvai sukelia deformaciją, įtrūkimus ir išnirimus, o pjovimo-ir -poliravimo išeiga yra nedidelė. Nedaug gamintojų visame pasaulyje gali jį masiškai-gaminti; Kainos paprastai yra maždaug 2 kartus ar daugiau, palyginti su lygiaverte 〈100〉 specifikacija.
3. Mažos-partijos / MTEP plokštelių kainos gali padvigubėti:Užsakymams iki 25 plokštelių reikia atskiro grafiko ir proceso derinimo; 〈110〉 epitaksinės plokštelės, kurių vienetas viršija 2000 USD, nėra neįprasta.
4. Pagrindiniai kainų kintamieji:pjūvio tikslumas (±0,5 laipsnio ir ±0,1 laipsnio), varžos diapazonas, epitaksinis-sluoksnio storis ir vienodumas, dalelių / defektų laipsnis ir tai, ar reikalingas dvigubas-šlifavimas ar specialus nugarėlės apdorojimas.
Pirkimo patarimai:Tikroji 12{2} colių 〈110〉 kliūtis dažnai yra ne kaina, o prieinamumas ir pristatymo laikas – didieji tarptautiniai gamintojai dažniausiai priima užsakymus pagal projektą, kurių pristatymo laikas yra 4–6 mėnesiai ar daugiau. Tuo tarpu didelė 〈110〉 MEMS paklausos dalis iš tikrųjų sutelkta ties 6 colių/8 colių įstrižainėmis, kur pasiūla yra brandi ir kainuoja mažesnės (6 colių 〈110〉 poliruotos plokštelės kainuoja apie 50–150 USD, epitaksinės plokštelės apie 150–400 USD). Atrankos etape pirmiausia verta įsitikinti, ar linijos plotis ir talpa tikrai reikalauja 12 colių medžiagos.
Išvada
- Atliekant homoepitaksiją,epitaksinis sluoksnis paveldi 100 % substrato orientacijos ir nupjautas, įskaitant 〈110〉; dopingas, storis ir defektų lygis yra tai, ką galima pritaikyti.
- Pagrindinė 〈110〉 medžiagos vertė yra josvertikalios-šoninės sienelės formavimo galimybėanizotropiniame MEMS ėsdinimo metu; prideda epitaksinė plokštelėėsdinimo stabdymas, nedideli defektai ir didelis vienodumasviršuje.
- 12-colių 〈110〉 yra tipiškas mažo-tūrio, projektinis-pagrįstas produktas –didelės.
Renkantis įrenginį rekomenduojama lygiagrečiai įvertinti 6/8 colių alternatyvas.
Ningbo Sibranch Microelectronics Technology Co., Ltd.daugiausia dėmesio skiria puslaidininkinių plokštelių tiekimui, siūlant visą gaminių asortimentą, įskaitant poliruotas plokšteles ir epitaksines plokšteles, kartu su atranka ir technine pagalba. Dėl specialių orientacijų, pvz., 〈110〉 arba nedidelių -apimčių tyrimų ir plėtros reikalavimų, susisiekite su mumis dėl tinkintų kainų ir pristatymo laiko sprendimų.
- Svetainės:www.sibranch.com | www.sibranchwafer.com
- Raktiniai žodžiai: silicio epitaksinė plokštelė, substrato kristalų orientacija, 〈110〉 silicio plokštelė, MEMS plokštelė, anizotropinis ėsdinimas, 300 mm epitaksinė plokštelė, silicio plokštelės įsigijimas
