Produk terkait wafer epitaksi

Produk epitaksi digunakan di empat area. Semikonduktor oksida logam pelengkap CMOS mendukung proses terdepan yang memerlukan ukuran perangkat kecil. Produk CMOS adalah area aplikasi terbesar untuk wafer epitaxial dan digunakan oleh produsen IC untuk proses perangkat yang tidak dapat dipulihkan, termasuk mikroprosesor dan chip logika, serta memori flash dan DRAM (memori akses acak dinamis) untuk aplikasi memori. Semikonduktor diskrit digunakan untuk memproduksi komponen yang memerlukan karakteristik Si yang tepat. Kategori semikonduktor "eksotis" mencakup beberapa produk khusus yang memerlukan bahan non-Si, banyak di antaranya memerlukan bahan semikonduktor majemuk untuk dimasukkan ke dalam lapisan epitaksial. Semikonduktor lapisan terkubur menggunakan daerah yang banyak didoping dalam komponen transistor bipolar untuk isolasi fisik, yang juga disimpan selama pemrosesan epitaksial.
Wafer epitaksi berjumlah 1/3 dari wafer 200 mm. Pada tahun 2000, CMOS untuk perangkat logika, termasuk lapisan terkubur, menyumbang 69% dari seluruh wafer epitaksi, DRAM menyumbang 11%, dan perangkat diskrit menyumbang 20%. Pada tahun 2005, logika CMOS akan mencapai 55%, DRAM menyumbang 30%, dan perangkat diskrit menyumbang 15%.
Dinamika pasar
Tren peningkatan penggunaan epiwafer CMOS telah muncul sejak pertengahan{{0}}s. Selama "kemerosotan" semikonduktor antara tahun 1997 dan 1998, perusahaan IC memanfaatkan keadaan "nyata" permukaan Si dengan lebih baik sesuai dengan "cetak biru" proses perangkat (tingkat pengurangan lebar garis minimum). Pesatnya pertumbuhan aplikasi nirkabel dan Internet telah mendorong proses wafer 200mm dan 300mm menjadi 0,18μm dan ukuran yang lebih kecil, banyak di antaranya dimasukkan ke dalam chip tunggal/sistem dalam sebuah chip yang kompleks. Untuk mencapai kinerja perangkat yang diperlukan dan target tingkat biaya, epiwafer lebih unggul daripada wafer yang dipoles karena epiwafer memiliki kepadatan cacat yang rendah, kinerja pengotor yang baik, sifat listrik yang baik (seperti efek kait), dan mudah untuk diproduksi. Epiwafer memungkinkan produsen perangkat melakukan transisi secara alami dari wafer 200mm ke wafer 300mm tanpa harus mengubah desain, sehingga menghemat waktu dan investasi.
Karena prosesnya cenderung berfokus pada epiwafer, pasar juga meningkatkan pasokan epiwafer untuk perangkat CMOS. Sebelum tahun 1996, harga epiwafer jauh lebih tinggi dibandingkan wafer poles, sehingga menghambat penggunaannya sebagai bahan baku IC. Menanggapi kekurangan wafer pada tahun 1990an, produsen wafer Si memperluas kapasitas produksinya, namun hal ini terkena dampak depresi industri antara tahun 1996 dan 1998: kelebihan pasokan mengakibatkan penurunan tajam harga Si, penurunan harga Si sebesar 50%, dan penurunan harga Si sebesar 50%. } bertahun-tahun. Penurunan tajam dalam pendapatan, ditambah dengan kesulitan dalam mengurangi biaya produksi, memaksa produsen wafer untuk mengurangi rencana ekspansi, menunda proses 300mm, dan mengurangi investasi penelitian dan pengembangan untuk mengurangi biaya. Pada tahun 1996, produsen wafer menginvestasikan 55% pendapatannya untuk meningkatkan kapasitas produksi, namun pada tahun 2000, jumlah tersebut turun menjadi kurang dari 10%.
Tekanan pasar ini menyebabkan produsen wafer menurunkan harga wafer epitaksi, menyebabkan banyak produsen IC beralih ke wafer epitaksi 150 mm dan 200 mm, yang memungkinkan mereka mendapatkan keuntungan dari keunggulan "rasio biaya/kinerja properti" yang ditampilkan oleh wafer epitaksi. Pada tahun 2000, harga wafer epitaksi berdiameter 200 mm 20% hingga 30% lebih tinggi dibandingkan wafer poles dengan diameter yang sama, sedangkan pada pertengahan-1990s, wafer epitaksi 50% lebih tinggi.
Meskipun pasar IC terus berkembang selama dua tahun terakhir, kapasitas produksi produsen wafer tidak dapat mengimbangi, dan pasokan wafer terbatas. Generasi berikutnya dengan PW 200 mm dan 300 mm memerlukan proses pertumbuhan baru, yang akan sangat mengurangi hasil dan mengurangi produksi. Pengembangan IC dan proses perangkat (pengurangan lebar garis minimum, kepadatan cacat, pengotor dan partikel asli kristal, masalah COP) tidak sejalan dengan kurangnya wafer berbiaya rendah pada kenyataannya, sehingga pilihan antara wafer yang dipoles dan wafer epitaksi ada dalam agenda. Alternatif untuk wafer yang dipoles termasuk wafer yang dianil dalam atmosfer H2 dan Ar, keduanya efektif dalam hal biaya, kemampuan pengulangan produksi, dan kinerja produk. Wafer epitaksi memerlukan kristal dalam jumlah besar untuk diproses, sehingga produsen wafer dapat memperluas kapasitas produksi substrat yang ada dengan sedikit atau tanpa perlu menambah peralatan tambahan. (Toshiba Ceramics Shin-Etsu Semiconductor, MEMC Electronic Materials, Wacker Siltronic, dll.) Produsen wafer telah mengusulkan beberapa proses epitaksi baru untuk memecahkan masalah COP dan pengotor sambil berupaya mengurangi biaya dan meningkatkan produksi.