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一、外延片的负极是什么

半导体制作商首要用抛光Si片（PW）和外延Si片作为IC的原资料。20世纪80年代前期开始运用外延片，它具有规范PW所不具有的某些电学特性并消除了许多在晶体成长和这以后的晶片加工中所引进的外表/近外表缺点。 历史上，外延片是由Si片制作商出产并自用，在IC中用量不大，它需求在单晶Si片外表上堆积一薄的单晶Si层。一般外延层的厚度为2～20μm，而衬底Si厚度为610μm（150mm直径片和725μm（200mm片）。 外延堆积既可（一起）一次加工多片，也可加工单片。单片反应器可出产出质量最好的外延层（厚度、电阻率均匀性好、缺点少）；这种外延片用于150mm“前沿”产品和一切重要200 mm产品的出产。 外延产品 外延产品运用于4个方面，CMOS互补金属氧化物半导体支撑了要求小器材尺度的前沿工艺。CMOS产品是外延片的最大运用领域，并被IC制作商用于不行康复器材工艺，包含微处理器和逻辑芯片以及存储器运用方面的闪速存储器和DRAM（动态随机存取存储器）。分立半导体用于制作要求具有精细Si特性的元件。“奇特”（exotic）半导体类包含一些特种产品,它们要用非Si资料，其间许多要用化合物半导体资料并入外延层中。掩埋层半导体运用双极晶体管元件内重掺杂区进行物理阻隔，这也是在外延加工中堆积的。 现在，200 mm晶片中，外延片占1/3。2000年，包含掩埋层在内，用于逻辑器材的CMOS占一切外延片的69%，DRAM占11%，分立器材占20%。到2005年，CMOS逻辑将占55%，DRAM占30%，分立器材占15%。 商场动力 上世纪90年代中期，CMOS外延片用量增加的趋势现已呈现。1997～1998年间，半导体“滑坡”，IC公司按器材工艺“蓝图”（最小线宽缩小速率）更好运用Si外表“实际”状况。无线和因特运用的急剧增加，推进200mm和300mm晶片工艺向0.18μm及更小尺度方面开展，其间许多（器材）并入了杂乱的单芯片/一个芯片上的体系。为到达所需器材功能和本钱率方针，外延片优于抛光片，由于外延片的缺点密度低、吸杂功能好，电学功能（如锁存效应）也好，且易于制作。外延片让器材制作商很自然地由200mm晶片过渡到300mm晶片而不用改动规划然后节省了时刻和出资。 跟着工艺上倾向于注重外延片，商场上相应地增加了CMOS器材用外延片的供给。1996年前，外延片价格显着高于抛光片，这就阻碍了它作为IC原资料的运用。相应于90年代晶片呈现缺少，Si片制作商纷繁扩展其出产能力，但这又遭到1996～1998年间工业惨淡的冲击：所以呈现供过于求，导致Si价格大幅下滑，2～3年间，下降50%。收入剧减，加之难以下降出产本钱，迫使晶片制作商减缩扩产方案、推延300mm进程，削减研制出资以下降本钱。1996年，晶片制作商出资其收入的55%用于扩展出产能力，到2000年，则削减到小于10%。 这些商场压力使晶片制作商下降外延片的价格，使许多IC制作商转向运用150 mm和200 mm外延片，这可使他们从外延片所显现的“产权本钱/功能比”优势中获益。2000年，直径200 mm外延片价格比相同直径抛光片高20%～30%，而在90年代中期，外延片价格要高出50%。 尽管曩昔两年IC商场稳步增加，但晶片制作商出产能力未跟上，晶片显得求过于供。下一代200 mm和300 mmPW要求选用新的成长工艺，而这会大大下降成品率、削减产值。IC和器材工艺开展（最小线宽减小，缺点密度、吸杂及晶体原生颗粒，COP等问题）与实际的低本钱晶片的缺少不相共同，这样，是挑选抛光片仍是外延片就说到日程上来了。替代抛光片的方法包含经H2和Ar气氛中退火的晶片，在本钱、制作重复性和产品功能方面，这两种方法是有用的。外延片需求大批量晶体进行加工，这可使晶片制作商扩展现行衬底出产能力而很少乃至不需求增加别的的设备。（东芝陶瓷信越半导体、MEMC电子资料公司，瓦克Siltronic公司等）晶片制作商已提出若干新的外延工艺以处理COP和吸杂问题，一起要尽力下降本钱和进步产值。 选用外延片或许存在的问题 由于工业开展的周期性崎岖和可变性，精确猜测半导体商场是困难的。相同，猜测CMOS用外延片的增加遭到若干要素的影响，首要有：1）商场疲软导致Si 片过剩，这使晶片制作商收入下降，因而约束乃至撤销别的出资外延片出产方案，而外延片供给缺少或缺少，又使IC厂转而运用抛光片。与无线及因特相关产品需求下降也会削减对外延片的需求。2）外延片没有产权本钱优势，相关于抛光片也没有成品率或功能方面的“长处”，然后不能确保得到较高的“获得本钱”（acguisition cost）200 mm和300 mm产品，如能成功（地处理某些质量问题）就无需运用外延片。 将来的商场 尽管商场疲软，但外延片所受冲击可望很小，200 mm晶片在2000年第3季度，到达供/需平衡，2000年间任一方面商场增加都会导致求过于供，行将呈现的晶片缺少的程度则难以确定，晶片厂不愿意乃至不能扩展出产（包含外延片出产）会构成外延片供给严重。200 mm晶片需求猜测标明：与2000年比，2005年的需求量会扩展40%～60%，（7百万～8百万片/月）乃至100%（1千万片/月），在此期间，200 mm外延片由38%用量增加到50%；300 mm晶片开始运用时，外延片可望占到～70%。 今日许多高增加率产品，由于有较高的功能要求而需选用外延片。单片外延片出产比较杂乱，由于先进的分立器材（150 mm）和150 mm/200 mm前沿产品遭到（晶片）出产能力的约束。如果能证明外延片相关于先进的PW（如氢或氩气退火片）具有产权本钱方面的优势，那么作为下一代200 mm、300 mm产品的资料，其位置是安定的。能够说，将来外延片需求量会有微弱增加，仅有的问题是供给缺少。 ———————————— 为什么要选用外延片？ ——在双极型器材和集成电路中，首要是为了减小集电极串联电阻，以下降饱满压降与功耗。特别，在集成电路芯片中，还与完成阻隔有关，这时往往还要加设埋层。 ——在MOSFET及其集成电路中，首要是为了下降导通压降与功耗，有时是为了阻隔的需求。在CMOS-IC芯片中，现在比较多地倾向于选用SOI衬底片，这首要是为了削弱或许防止闩锁效应，一起也能够按捺短沟道效应，这关于ULSI具有重要的含义。

二、外延片以及LED芯片工艺问题

1,关于外延片：

芯片到制作成小芯片之前，是一张比较大的外延片，所以芯片制作工艺有切开这快，便是把外延片切开成小芯片

半导体制作商首要用抛光Si片（PW）和外延Si片作为IC的原资料。20世纪80年代前期开始运用外延片，它具有规范PW所不具有的某些电学特性并消除了许多在晶体成长和这以后的晶片加工中所引进的外表/近外表缺点。

历史上，外延片是由Si片制作商出产并自用，在IC中用量不大，它需求在单晶Si片外表上堆积一薄的单晶Si层。一般外延层的厚度为2～20μm，而衬底Si厚度为610μm（150mm直径片和725μm（200mm片）。

外延堆积既可（一起）一次加工多片，也可加工单片。单片反应器可出产出质量最好的外延层（厚度、电阻率均匀性好、缺点少）；这种外延片用于150mm“前沿”产品和一切重要200 mm产品的出产。

外延产品

外延产品运用于4个方面，CMOS互补金属氧化物半导体支撑了要求小器材尺度的前沿工艺。CMOS产品是外延片的最大运用领域，并被IC制作商用于不行康复器材工艺，包含微处理器和逻辑芯片以及存储器运用方面的闪速存储器和DRAM（动态随机存取存储器）。分立半导体用于制作要求具有精细Si特性的元件。“奇特”（exotic）半导体类包含一些特种产品,它们要用非Si资料，其间许多要用化合物半导体资料并入外延层中。掩埋层半导体运用双极晶体管元件内重掺杂区进行物理阻隔，这也是在外延加工中堆积的。

现在，200 mm晶片中，外延片占1/3。2000年，包含掩埋层在内，用于逻辑器材的CMOS占一切外延片的69%，DRAM占11%，分立器材占20%。到2005年，CMOS逻辑将占55%，DRAM占30%，分立器材占15%。

商场动力

上世纪90年代中期，CMOS外延片用量增加的趋势现已呈现。1997～1998年间，半导体“滑坡”，IC公司按器材工艺“蓝图”（最小线宽缩小速率）更好运用Si外表“实际”状况。无线和因特运用的急剧增加，推进200mm和300mm晶片工艺向0.18μm及更小尺度方面开展，其间许多（器材）并入了杂乱的单芯片/一个芯片上的体系。为到达所需器材功能和本钱率方针，外延片优于抛光片，由于外延片的缺点密度低、吸杂功能好，电学功能（如锁存效应）也好，且易于制作。外延片让器材制作商很自然地由200mm晶片过渡到300mm晶片而不用改动规划然后节省了时刻和出资。

跟着工艺上倾向于注重外延片，商场上相应地增加了CMOS器材用外延片的供给。1996年前，外延片价格显着高于抛光片，这就阻碍了它作为IC原资料的运用。相应于90年代晶片呈现缺少，Si片制作商纷繁扩展其出产能力，但这又遭到1996～1998年间工业惨淡的冲击：所以呈现供过于求，导致Si价格大幅下滑，2～3年间，下降50%。收入剧减，加之难以下降出产本钱，迫使晶片制作商减缩扩产方案、推延300mm进程，削减研制出资以下降本钱。1996年，晶片制作商出资其收入的55%用于扩展出产能力，到2000年，则削减到小于10%。

这些商场压力使晶片制作商下降外延片的价格，使许多IC制作商转向运用150 mm和200 mm外延片，这可使他们从外延片所显现的“产权本钱/功能比”优势中获益。2000年，直径200 mm外延片价格比相同直径抛光片高20%～30%，而在90年代中期，外延片价格要高出50%。

尽管曩昔两年IC商场稳步增加，但晶片制作商出产能力未跟上，晶片显得求过于供。下一代200 mm和300 mmPW要求选用新的成长工艺，而这会大大下降成品率、削减产值。IC和器材工艺开展（最小线宽减小，缺点密度、吸杂及晶体原生颗粒，COP等问题）与实际的低本钱晶片的缺少不相共同，这样，是挑选抛光片仍是外延片就说到日程上来了。替代抛光片的方法包含经H2和Ar气氛中退火的晶片，在本钱、制作重复性和产品功能方面，这两种方法是有用的。外延片需求大批量晶体进行加工，这可使晶片制作商扩展现行衬底出产能力而很少乃至不需求增加别的的设备。（东芝陶瓷信越半导体、MEMC电子资料公司，瓦克Siltronic公司等）晶片制作商已提出若干新的外延工艺以处理COP和吸杂问题，一起要尽力下降本钱和进步产值。

选用外延片或许存在的问题

由于工业开展的周期性崎岖和可变性，精确猜测半导体商场是困难的。相同，猜测CMOS用外延片的增加遭到若干要素的影响，首要有：1）商场疲软导致Si 片过剩，这使晶片制作商收入下降，因而约束乃至撤销别的出资外延片出产方案，而外延片供给缺少或缺少，又使IC厂转而运用抛光片。与无线及因特相关产品需求下降也会削减对外延片的需求。2）外延片没有产权本钱优势，相关于抛光片也没有成品率或功能方面的“长处”，然后不能确保得到较高的“获得本钱”（acguisition cost）200 mm和300 mm产品，如能成功（地处理某些质量问题）就无需运用外延片。

将来的商场

尽管商场疲软，但外延片所受冲击可望很小，200 mm晶片在2000年第3季度，到达供/需平衡，2000年间任一方面商场增加都会导致求过于供，行将呈现的晶片缺少的程度则难以确定，晶片厂不愿意乃至不能扩展出产（包含外延片出产）会构成外延片供给严重。200 mm晶片需求猜测标明：与2000年比，2005年的需求量会扩展40%～60%，（7百万～8百万片/月）乃至100%（1千万片/月），在此期间，200 mm外延片由38%用量增加到50%；300 mm晶片开始运用时，外延片可望占到～70%。

今日许多高增加率产品，由于有较高的功能要求而需选用外延片。单片外延片出产比较杂乱，由于先进的分立器材（150 mm）和150 mm/200 mm前沿产品遭到（晶片）出产能力的约束。如果能证明外延片相关于先进的PW（如氢或氩气退火片）具有产权本钱方面的优势，那么作为下一代200 mm、300 mm产品的资料，其位置是安定的。能够说，将来外延片需求量会有微弱增加，仅有的问题是供给缺少。

2，白光LED芯片

白光发光二极管可按照其制作所运用的物质而分为:有机发光二极管与无机发光二极管。现在商场首要半导体白光光源首要有以下三种方法:一、为以红蓝率三色发光二极管晶粒组成白光发光模块，具有高发光功率、高演色性长处，但一起也因不同色彩晶粒磊晶资料不同，连带使电压特性也随之不同。因而使得本钱偏高、操控线路规划杂乱且混光不易。二、为日亚化学提出以蓝光发光二极管以激起黄色YAG荧光粉发生白光发光二极管，为现在商场干流方法。在蓝光发光二极管芯片的外围填充混有黄光YAG荧光粉的光学胶，此蓝光发光二极管芯片所宣布蓝光之波长约为400-530nm，运用蓝光发光二极管芯片所宣布的光线激起黄光荧光粉发生黄色光。但一起也会有部份的蓝色光发射出来，此部份蓝色光配合上荧光粉所宣布之黄色光，即构成蓝黄混合之二波长的白光。

参考资料：218.247.182.88/material/index-shichang01.jsp?id=50