एपिटैक्सियल वेफर संबंधित उत्पाद

एपिटैक्सियल उत्पादों का उपयोग चार क्षेत्रों में किया जाता है। सीएमओएस पूरक धातु ऑक्साइड सेमीकंडक्टर उन अग्रणी प्रक्रियाओं का समर्थन करता है जिनके लिए छोटे डिवाइस आकार की आवश्यकता होती है। सीएमओएस उत्पाद एपिटैक्सियल वेफर्स के लिए सबसे बड़ा अनुप्रयोग क्षेत्र हैं और आईसी निर्माताओं द्वारा गैर-पुनर्प्राप्ति योग्य डिवाइस प्रक्रियाओं के लिए उपयोग किया जाता है, जिसमें माइक्रोप्रोसेसर और लॉजिक चिप्स, साथ ही मेमोरी अनुप्रयोगों के लिए फ्लैश मेमोरी और डीआरएएम (डायनामिक रैंडम एक्सेस मेमोरी) शामिल हैं। असतत अर्धचालकों का उपयोग उन घटकों के निर्माण के लिए किया जाता है जिनके लिए सटीक सी विशेषताओं की आवश्यकता होती है। "विदेशी" अर्धचालक श्रेणी में कुछ विशेष उत्पाद शामिल हैं जिनके लिए गैर-सी सामग्री की आवश्यकता होती है, जिनमें से कई को एपिटैक्सियल परत में शामिल करने के लिए मिश्रित अर्धचालक सामग्री की आवश्यकता होती है। दफन परत अर्धचालक भौतिक अलगाव के लिए द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर घटकों में भारी डोप किए गए क्षेत्रों का उपयोग करते हैं, जो एपिटैक्सियल प्रसंस्करण के दौरान भी जमा होता है।
एपिटैक्सियल वेफर्स 200 मिमी वेफर्स का 1/3 हिस्सा बनाते हैं। 2000 में, दफन परतों सहित तर्क उपकरणों के लिए सीएमओएस, सभी एपिटैक्सियल वेफर्स का 69%, डीआरएएम 11% और असतत उपकरणों का 20% था। 2005 तक, सीएमओएस लॉजिक का हिस्सा 55%, डीआरएएम का हिस्सा 30% और असतत उपकरणों का हिस्सा 15% होगा।
बाज़ार की गतिशीलता
सीएमओएस एपिवेफर्स के उपयोग में वृद्धि की प्रवृत्ति मध्य दशक के बाद से उभरी है। 1997 और 1998 के बीच सेमीकंडक्टर "मंदी" के दौरान, आईसी कंपनियों ने डिवाइस प्रक्रिया "ब्लूप्रिंट" (न्यूनतम लाइन चौड़ाई कटौती दर) के अनुसार सी सतह की "वास्तविक" स्थिति का बेहतर उपयोग किया। वायरलेस और इंटरनेट अनुप्रयोगों की तीव्र वृद्धि ने 200 मिमी और 300 मिमी वेफर प्रक्रियाओं को 0.18μm और छोटे आकार तक बढ़ा दिया है, जिनमें से कई को एक चिप पर जटिल सिंगल-चिप/सिस्टम में शामिल किया गया है। आवश्यक उपकरण प्रदर्शन और लागत दर लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए, एपिवेफर्स पॉलिश किए गए वेफर्स से बेहतर होते हैं क्योंकि एपिवेफर्स में कम दोष घनत्व, अच्छा अशुद्धता निकालने का प्रदर्शन, अच्छे विद्युत गुण (जैसे लैचिंग प्रभाव) होते हैं, और निर्माण करना आसान होता है। एपिवेफर्स डिवाइस निर्माताओं को डिज़ाइन में बदलाव किए बिना, समय और निवेश की बचत किए बिना स्वाभाविक रूप से 200 मिमी वेफर्स से 300 मिमी वेफर्स में संक्रमण करने की अनुमति देते हैं।
जैसे-जैसे प्रक्रिया एपिवेफर्स पर ध्यान केंद्रित करती है, बाजार ने सीएमओएस उपकरणों के लिए एपिवेफर्स की आपूर्ति में वृद्धि की है। 1996 से पहले, एपिवेफर्स की कीमत पॉलिश किए गए वेफर्स की तुलना में काफी अधिक थी, जिससे आईसी कच्चे माल के रूप में इसके उपयोग में बाधा आती थी। 1990 के दशक में वेफर की कमी के जवाब में, सी वेफर निर्माताओं ने अपनी उत्पादन क्षमता का विस्तार किया, लेकिन यह 1996 और 1998 के बीच औद्योगिक मंदी से प्रभावित हुआ: अत्यधिक आपूर्ति के परिणामस्वरूप सी की कीमतों में भारी गिरावट आई, {{5} में 50% की गिरावट आई। } साल। राजस्व में तेज गिरावट, उत्पादन लागत को कम करने में कठिनाई के साथ, वेफर निर्माताओं को विस्तार योजनाओं को कम करने, 300 मिमी प्रक्रियाओं को स्थगित करने और लागत कम करने के लिए आर एंड डी निवेश को कम करने के लिए मजबूर होना पड़ा। 1996 में, वेफर निर्माताओं ने अपने राजस्व का 55% उत्पादन क्षमता बढ़ाने में निवेश किया, लेकिन 2000 तक, यह गिरकर 10% से भी कम हो गया था।
बाजार के इन दबावों के कारण वेफर निर्माताओं को एपिटैक्सियल वेफर्स की कीमत कम करनी पड़ी, जिससे कई आईसी निर्माताओं को 150 मिमी और 200 मिमी एपिटैक्सियल वेफर्स पर स्विच करना पड़ा, जिससे उन्हें एपिटैक्सियल वेफर्स द्वारा प्रदर्शित "संपत्ति लागत/प्रदर्शन अनुपात" लाभों से लाभ उठाने की अनुमति मिली। 2000 में, 200 मिमी व्यास वाले एपिटैक्सियल वेफर्स की कीमत उसी व्यास के पॉलिश किए गए वेफर्स की तुलना में 20% से 30% अधिक थी, जबकि मध्य में, एपिटैक्सियल वेफर्स 50% अधिक थे।
हालाँकि पिछले दो वर्षों में आईसी बाजार लगातार बढ़ा है, वेफर निर्माताओं की उत्पादन क्षमता बरकरार नहीं रही है, और वेफर्स की आपूर्ति कम है। 200 मिमी और 300 मिमी पीडब्ल्यू की अगली पीढ़ी को नई विकास प्रक्रियाओं की आवश्यकता है, जिससे उपज में काफी कमी आएगी और उत्पादन में कमी आएगी। आईसी और डिवाइस प्रक्रिया विकास (न्यूनतम लाइन चौड़ाई में कमी, दोष घनत्व, अशुद्धता और क्रिस्टल देशी कण, सीओपी मुद्दे) वास्तविकता में कम लागत वाले वेफर्स की कमी के साथ असंगत हैं, इसलिए पॉलिश वेफर्स और एपिटैक्सियल वेफर्स के बीच चयन एजेंडे में है। पॉलिश किए गए वेफर्स के विकल्पों में एच2 और एआर वायुमंडल में एनील्ड किए गए वेफर्स शामिल हैं, जो दोनों लागत, विनिर्माण दोहराव और उत्पाद प्रदर्शन के मामले में प्रभावी हैं। एपिटैक्सियल वेफर्स को प्रसंस्करण के लिए क्रिस्टल के बड़े बैचों की आवश्यकता होती है, जो वेफर निर्माताओं को अतिरिक्त उपकरण जोड़ने की बहुत कम या कोई आवश्यकता के बिना मौजूदा सब्सट्रेट उत्पादन क्षमता का विस्तार करने की अनुमति देता है। (तोशिबा सेरामिक्स शिन-एत्सु सेमीकंडक्टर, एमईएमसी इलेक्ट्रॉनिक मटेरियल, वेकर सिल्ट्रोनिक, आदि) वेफर निर्माताओं ने लागत कम करने और उत्पादन बढ़ाने का प्रयास करते हुए सीओपी और अशुद्धता समस्याओं को हल करने के लिए कई नई एपिटैक्सियल प्रक्रियाओं का प्रस्ताव दिया है।