हाल ही में, शंघाई इंस्टीट्यूट ऑफ माइक्रोसिस्टम्स के शोधकर्ता वेई जिंग की टीम ने 300 मिमी एसओआई वेफर विनिर्माण तकनीक में महत्वपूर्ण प्रगति की है और चीन में पहला 300 मिमी रेडियो फ्रीक्वेंसी (आरएफ) एसओआई वेफर तैयार किया है। इंटीग्रेटेड सर्किट मैटेरियल्स की राष्ट्रीय कुंजी प्रयोगशाला के 300mmSOI R&D प्लेटफॉर्म के आधार पर, टीम ने कम-ऑक्सीजन उच्च-प्रतिरोध क्रिस्टल तैयारी, कम-तनाव उच्च-प्रतिरोधकता पॉलीसिलिकॉन फिल्म जमाव, और 300 मिमी आरएफ-एसओआई वेफर्स के लिए आवश्यक गैर-संपर्क प्लानेराइजेशन जैसी कई मुख्य तकनीकी समस्याओं को क्रमिक रूप से हल किया है, जिससे घरेलू 300mmSOI विनिर्माण तकनीक में शुरुआत से एक बड़ी सफलता हासिल हुई है।
300 मिमी आरएफ-एसओआई के लिए उपयुक्त कम ऑक्सीजन उच्च प्रतिरोध सब्सट्रेट तैयार करने के लिए, टीम ने स्वतंत्र रूप से एक अनुप्रस्थ चुंबकीय क्षेत्र के साथ मिलकर एक त्रि-आयामी क्रिस्टल विकास गर्मी और द्रव्यमान हस्तांतरण मॉडल विकसित किया, और पहली बार सिलिकॉन पिघल में संवहन, गर्मी और द्रव्यमान हस्तांतरण पर क्रिस्टल प्रेरित वर्तमान के प्रभाव तंत्र और क्रिस्टलीकरण इंटरफ़ेस के पास ऑक्सीजन अशुद्धियों के परिवहन तंत्र का खुलासा किया। प्रासंगिक परिणाम क्रिस्टलोग्राफी के क्षेत्र में शीर्ष पत्रिकाओं, "क्रिस्टलग्रोथ एंड डिज़ाइन" (23, 4480-4490, 2023) और "क्रिस्ट इंग कॉम" (25, 3493-3500, 2023, कवर आर्टिकल) में प्रकाशित हुए थे। क्रिस्टल खींचने की प्रक्रिया को निर्देशित करने के लिए इस सिमुलेशन परिणाम के आधार पर, 300 मिमी आरएफ-एसओआई के लिए उपयुक्त एक कम ऑक्सीजन उच्च प्रतिरोध सब्सट्रेट अंततः सफलतापूर्वक तैयार किया गया था, जिसमें 5ppma से कम ऑक्सीजन सामग्री और 5000ohm.cm से अधिक की प्रतिरोधकता थी। प्रासंगिक परिणाम "एप्लाइडफिजिक्सलेटर्स" (122, 112102, 2023) और "एप्लाइडफिजिक्सएक्सप्रेस" (16,031003, 2023) में प्रकाशित किए गए थे।
चार्ज ट्रैपिंग परत के रूप में पॉलीसिलिकॉन परत का उपयोग आरएफ-एसओआई में उपकरणों के रेडियो फ्रीक्वेंसी प्रदर्शन में सुधार के लिए एक महत्वपूर्ण तकनीक है। अनाज का आकार, अभिविन्यास, अनाज सीमा वितरण और पॉलीसिलिकॉन प्रतिरोधकता जैसे पैरामीटर चार्ज ट्रैपिंग प्रदर्शन से निकटता से संबंधित हैं। इसके अलावा, पॉलीसिलिकॉन/सिलिकॉन की मिश्रित संरचना के कारण, सिलिकॉन वेफर के तनाव को नियंत्रित करना बेहद मुश्किल है। टीम को 300 मिमी आरएफ-एसओआई वेफर्स के लिए उपयुक्त पॉलीसिलिकॉन परतों के निर्माण के लिए एक उपयुक्त प्रक्रिया विंडो मिली, और पॉलीसिलिकॉन परत की मोटाई, अनाज के आकार, क्रिस्टल अभिविन्यास और तनाव का कृत्रिम समायोजन हासिल किया। प्रासंगिक परिणाम "सेमीकंडक्टर साइंस एंड टेक्नोलॉजी" (38,095002, 2023), "ईसीएस जर्नल ऑफ सॉलिड स्टेट साइंस एंड टेक्नोलॉजी" (7, पी35-पी37, 2018), "चाइनीज फिजिक्स लेटर्स" (34, 068101, 2017; 35, 047302, 2018) और अन्य पत्रिकाओं में प्रकाशित किए गए थे। चित्र 1(ए) जमा पॉलीसिलिकॉन फिल्म की सतह की एसईएम छवि दिखाता है; चित्र 1(बी) पॉलीसिलिकॉन की क्रॉस-अनुभागीय टीईएम संरचना को दर्शाता है; चित्र 1(सी) पॉलीसिलिकॉन फिल्म और सब्सट्रेट के अनुदैर्ध्य प्रतिरोधकता वितरण को दर्शाता है।
चित्र 1. (ए) पॉलीसिलिकॉन फिल्म की सतह की एसईएम छवि; (बी) पॉलीसिलिकॉन फिल्म का निकट-सतह प्रतिरोधकता वितरण;
चित्र (सी) पॉलीसिलिकॉन फिल्म और सब्सट्रेट का अनुदैर्ध्य प्रतिरोधकता वितरण
300 मिमी आरएफ-एसओआई वेफर की तैयारी प्रक्रिया के दौरान, हमने स्वतंत्र रूप से एसओआई वेफर के परमाणु स्तर के सतह प्लानेराइजेशन को प्राप्त करने के लिए उच्च तापमान गर्मी उपचार के आधार पर एक गैर-संपर्क प्लानेराइजेशन प्रक्रिया विकसित की। चित्र 2(ए) टीम द्वारा विकसित पहला घरेलू 300 मिमी आरएफ-एसओआई वेफर दिखाता है; चित्र 2(बी) आरएफ-एसओआई वेफर का एक क्रॉस-सेक्शनल टीईएम फोटो है, जिसमें पॉलीसिलिकॉन चार्ज ट्रैपिंग परत सहित चार-परत संरचना है; चित्र 2(सी) से पता चलता है कि आरएफ-एसओआई वेफर की शीर्ष परत का अंतिम सिलिकॉन मोटाई केंद्र मान 75 एनएम है; चित्र 2(डी) से पता चलता है कि आरएफ-एसओआई वेफर की सतह खुरदरापन 0.2 एनएम से कम है।
चित्र 2. (ए) चीन का पहला 300 मिमी आरएफ-एसओआई वेफर; (बी) आरएफ-एसओआई वेफर क्रॉस-सेक्शन टीईएम फोटो; (सी) आरएफ-एसओआई वेफर गुंबद सिलिकॉन मोटाई वितरण; (डी) आरएफ-एसओआई वेफर सतह एएफएम छवि
वर्तमान में, आरएफ-एसओआई वेफर्स रेडियो फ्रीक्वेंसी अनुप्रयोगों के लिए मुख्यधारा सब्सट्रेट सामग्री बन गए हैं, जो स्विच, कम-शोर एम्पलीफायर और ट्यूनर जैसे रेडियो फ्रीक्वेंसी फ्रंट-एंड चिप्स के बाजार हिस्सेदारी का 90% से अधिक के लिए जिम्मेदार हैं। 5जी नेटवर्क के पूर्ण रोलआउट के साथ, मोबाइल टर्मिनलों में आरएफ मॉड्यूल की मांग में वृद्धि जारी है। आरएफ फ्रंट-एंड चिप निर्माण प्रक्रिया 200 मिमी से 300 मिमी आरएफ-एसओआई में परिवर्तित हो रही है। इस अवसर का लाभ उठाते हुए, घरेलू मुख्यधारा एकीकृत सर्किट निर्माण कंपनियां भी सक्रिय रूप से अपनी 300 मिमी आरएफ-एसओआई प्रक्रिया फाउंड्री क्षमताओं का विस्तार कर रही हैं। इसलिए, 300 मिमी आरएफ-एसओआई वेफर्स की स्वतंत्र तैयारी प्रभावी ढंग से संपूर्ण घरेलू आरएफ-एसओआई चिप डिजाइन, फाउंड्री और पैकेजिंग उद्योग श्रृंखला के समन्वित और तेजी से विकास को बढ़ावा देगी, और घरेलू एसओआई वेफर्स की आपूर्ति सुरक्षा के लिए एक ठोस गारंटी प्रदान करेगी।
पहुँच:
जिंगडोंग मॉल