ਸਬਸਟਰੇਟ ਅਤੇ ਐਪੀਟੈਕਸੀ ਵਿੱਚ ਕੀ ਅੰਤਰ ਹੈ?

ਵੇਫਰ ਤਿਆਰ ਕਰਨ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਦੋ ਮੁੱਖ ਲਿੰਕ ਹਨ: ਇੱਕ ਸਬਸਟਰੇਟ ਦੀ ਤਿਆਰੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਦੂਜਾ ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਨੂੰ ਲਾਗੂ ਕਰਨਾ ਹੈ। ਸਬਸਟਰੇਟ, ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਮੱਗਰੀ ਤੋਂ ਸਾਵਧਾਨੀ ਨਾਲ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਇੱਕ ਵੇਫਰ, ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਯੰਤਰਾਂ ਨੂੰ ਤਿਆਰ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਅਧਾਰ ਵਜੋਂ ਵੇਫਰ ਨਿਰਮਾਣ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਸਿੱਧਾ ਪਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਾਂ ਇਸਨੂੰ ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਦੁਆਰਾ ਅੱਗੇ ਵਧਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।

ਇਸ ਲਈ, ਸੰਕੇਤ ਕੀ ਹੈ? ਸੰਖੇਪ ਰੂਪ ਵਿੱਚ, ਐਪੀਟੈਕਸੀ ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਬਸਟਰੇਟ ਉੱਤੇ ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੀ ਇੱਕ ਨਵੀਂ ਪਰਤ ਦਾ ਵਾਧਾ ਹੈ ਜਿਸਦੀ ਬਾਰੀਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ (ਕੱਟਣਾ, ਪੀਸਣਾ, ਪਾਲਿਸ਼ ਕਰਨਾ, ਆਦਿ)। ਇਹ ਨਵੀਂ ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਪਰਤ ਅਤੇ ਘਟਾਓਣਾ ਇੱਕੋ ਸਮੱਗਰੀ ਜਾਂ ਵੱਖੋ-ਵੱਖਰੀਆਂ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਤੋਂ ਬਣਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਜੋ ਲੋੜ ਅਨੁਸਾਰ ਸਮਰੂਪ ਜਾਂ ਵਿਪਰੀਤ ਵਿਕਾਸ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕੇ। ਕਿਉਂਕਿ ਨਵੀਂ ਉੱਗਣ ਵਾਲੀ ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਪਰਤ ਸਬਸਟਰੇਟ ਦੇ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਪੜਾਅ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ ਫੈਲੇਗੀ, ਇਸ ਨੂੰ ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਪਰਤ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਸਦੀ ਮੋਟਾਈ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸਿਰਫ ਕੁਝ ਮਾਈਕ੍ਰੋਨ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਸਿਲੀਕਾਨ ਨੂੰ ਇੱਕ ਉਦਾਹਰਨ ਦੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਲੈਂਦੇ ਹੋਏ, ਸਿਲੀਕਾਨ ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਵਾਧਾ ਇੱਕ ਖਾਸ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਥਿਤੀ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਸਿਲੀਕਾਨ ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਬਸਟਰੇਟ 'ਤੇ ਘਟਾਓਣਾ, ਨਿਯੰਤਰਣਯੋਗ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧਕਤਾ ਅਤੇ ਮੋਟਾਈ ਦੇ ਸਮਾਨ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਥਿਤੀ ਦੇ ਨਾਲ ਸਿਲਿਕਨ ਦੀ ਇੱਕ ਪਰਤ ਨੂੰ ਉਗਾਉਣਾ ਹੈ। ਸੰਪੂਰਣ ਜਾਲੀ ਬਣਤਰ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਸਿਲੀਕਾਨ ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਪਰਤ। ਜਦੋਂ ਸਬਸਟਰੇਟ 'ਤੇ ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਪਰਤ ਉਗਾਈ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਪੂਰੇ ਨੂੰ ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਵੇਫਰ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਪਰੰਪਰਾਗਤ ਸਿਲੀਕਾਨ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਉਦਯੋਗ ਲਈ, ਸਿਲੀਕਾਨ ਵੇਫਰਾਂ 'ਤੇ ਉੱਚ-ਆਵਿਰਤੀ ਅਤੇ ਉੱਚ-ਪਾਵਰ ਉਪਕਰਣਾਂ ਦਾ ਨਿਰਮਾਣ ਕਰਨਾ ਕੁਝ ਤਕਨੀਕੀ ਮੁਸ਼ਕਲਾਂ ਦਾ ਸਾਹਮਣਾ ਕਰੇਗਾ। ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, ਕੁਲੈਕਟਰ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਬਰੇਕਡਾਊਨ ਵੋਲਟੇਜ, ਛੋਟੀ ਲੜੀ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਅਤੇ ਛੋਟੀ ਸੰਤ੍ਰਿਪਤਾ ਵੋਲਟੇਜ ਡ੍ਰੌਪ ਦੀਆਂ ਲੋੜਾਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੈ। ਐਪੀਟੈਕਸੀ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦੀ ਸ਼ੁਰੂਆਤ ਬੜੀ ਚਲਾਕੀ ਨਾਲ ਇਨ੍ਹਾਂ ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਨੂੰ ਹੱਲ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਹੱਲ ਇੱਕ ਘੱਟ-ਰੋਧਕਤਾ ਵਾਲੇ ਸਿਲੀਕਾਨ ਸਬਸਟਰੇਟ 'ਤੇ ਉੱਚ-ਰੋਧਕਤਾ ਵਾਲੀ ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਪਰਤ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਫਿਰ ਉੱਚ-ਰੋਧਕਤਾ ਵਾਲੇ ਐਪੀਟੈਕਸੀਲ ਪਰਤ 'ਤੇ ਉਪਕਰਣਾਂ ਨੂੰ ਬਣਾਉਣਾ ਹੈ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਉੱਚ-ਰੋਧਕਤਾ ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਪਰਤ ਡਿਵਾਈਸ ਲਈ ਉੱਚ ਬਰੇਕਡਾਊਨ ਵੋਲਟੇਜ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੀ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਘੱਟ-ਰੋਧਕਤਾ ਸਬਸਟਰੇਟ ਦੇ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਨੂੰ ਘਟਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਸੰਤ੍ਰਿਪਤਾ ਵੋਲਟੇਜ ਡਰਾਪ ਨੂੰ ਘਟਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਉੱਚ ਬਰੇਕਡਾਊਨ ਵੋਲਟੇਜ ਅਤੇ ਛੋਟੇ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਅਤੇ ਵਿਚਕਾਰ ਸੰਤੁਲਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਛੋਟੀ ਵੋਲਟੇਜ ਬੂੰਦ.

ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਏਪੀਟੈਕਸੀ ਤਕਨਾਲੋਜੀਆਂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਭਾਫ ਪੜਾਅ ਐਪੀਟੈਕਸੀ ਅਤੇ GaAs ਦੀ ਤਰਲ ਪੜਾਅ ਐਪੀਟੈਕਸੀ ਅਤੇ ਹੋਰ III-V, II-VI ਅਤੇ ਹੋਰ ਅਣੂ ਮਿਸ਼ਰਿਤ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਨੂੰ ਵੀ ਬਹੁਤ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ ਅਤੇ ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਮਾਈਕ੍ਰੋਵੇਵ ਡਿਵਾਈਸਾਂ, ਆਪਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਅਤੇ ਪਾਵਰ ਲਈ ਆਧਾਰ ਬਣ ਗਏ ਹਨ। ਡਿਵਾਈਸਾਂ। ਉਤਪਾਦਨ ਲਈ ਲਾਜ਼ਮੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਤਕਨਾਲੋਜੀਆਂ, ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪਤਲੀ ਪਰਤਾਂ, ਸੁਪਰਲੈਟੀਸ, ਕੁਆਂਟਮ ਖੂਹ, ਤਣਾਅ ਵਾਲੇ ਸੁਪਰਲੈਟੀਸ, ਅਤੇ ਪਰਮਾਣੂ-ਪੱਧਰੀ ਪਤਲੀ-ਪਰਤ ਐਪੀਟੈਕਸੀ ਵਿੱਚ ਅਣੂ ਬੀਮ ਅਤੇ ਧਾਤੂ-ਜੈਵਿਕ ਵਾਸ਼ਪ ਪੜਾਅ ਐਪੀਟੈਕਸੀ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦਾ ਸਫਲ ਉਪਯੋਗ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਖੋਜ ਦਾ ਇੱਕ ਨਵਾਂ ਖੇਤਰ ਬਣ ਗਿਆ ਹੈ। “ਐਨਰਜੀ ਬੈਲਟ ਪ੍ਰੋਜੈਕਟ” ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਨੇ ਇੱਕ ਠੋਸ ਨੀਂਹ ਰੱਖੀ ਹੈ।

ਜਿੱਥੋਂ ਤੱਕ ਤੀਜੀ ਪੀੜ੍ਹੀ ਦੇ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਯੰਤਰਾਂ ਦਾ ਸਬੰਧ ਹੈ, ਲਗਭਗ ਸਾਰੇ ਅਜਿਹੇ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਯੰਤਰ ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਪਰਤ 'ਤੇ ਬਣੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਅਤੇ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਵੇਫਰ ਆਪਣੇ ਆਪ ਵਿੱਚ ਸਿਰਫ ਸਬਸਟਰੇਟ ਦਾ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ। SiC epitaxial ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਮੋਟਾਈ, ਬੈਕਗ੍ਰਾਉਂਡ ਕੈਰੀਅਰ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਅਤੇ ਹੋਰ ਮਾਪਦੰਡ ਸਿੱਧੇ SiC ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਦੀਆਂ ਵੱਖ ਵੱਖ ਇਲੈਕਟ੍ਰੀਕਲ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਨੂੰ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਉੱਚ-ਵੋਲਟੇਜ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਮਾਪਦੰਡਾਂ ਲਈ ਨਵੀਆਂ ਜ਼ਰੂਰਤਾਂ ਨੂੰ ਅੱਗੇ ਪਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਮੋਟਾਈ ਅਤੇ ਬੈਕਗ੍ਰਾਉਂਡ ਕੈਰੀਅਰ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ। ਇਸ ਲਈ, ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਸਿਲਿਕਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਦੀ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਨਿਰਣਾਇਕ ਭੂਮਿਕਾ ਨਿਭਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਲਗਭਗ ਸਾਰੇ SiC ਪਾਵਰ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਦੀ ਤਿਆਰੀ ਉੱਚ-ਗੁਣਵੱਤਾ ਵਾਲੇ SiC ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਵੇਫਰਾਂ 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਹੈ। ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਲੇਅਰਾਂ ਦਾ ਉਤਪਾਦਨ ਵਿਆਪਕ ਬੈਂਡਗੈਪ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਉਦਯੋਗ ਦਾ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹਿੱਸਾ ਹੈ।