Proizvodi povezani s epitaksijalnim pločicama

Epitaksijalni proizvodi se koriste u četiri područja. CMOS komplementarni metal oksid poluvodič podržava vodeće procese koji zahtijevaju male veličine uređaja. CMOS proizvodi su najveće područje primjene za epitaksijalne pločice i koriste ih proizvođači IC za procese uređaja koji se ne mogu oporaviti, uključujući mikroprocesore i logičke čipove, kao i fleš memoriju i DRAM (dinamičku memoriju slučajnog pristupa) za memorijske aplikacije. Diskretni poluvodiči se koriste za proizvodnju komponenti koje zahtijevaju precizne karakteristike Si. Kategorija "egzotičnih" poluprovodnika uključuje neke posebne proizvode koji zahtijevaju materijale koji nisu Si, od kojih mnogi zahtijevaju da se složeni poluvodički materijali ugrade u epitaksijalni sloj. Poluprovodnici sa zakopanim slojem koriste jako dopirane regije u komponentama bipolarnog tranzistora za fizičku izolaciju, koja se takođe taloži tokom epitaksijalne obrade.
Epitaksijalne pločice čine 1/3 oblata od 200 mm. U 2000. godini, CMOS za logičke uređaje, uključujući ukopane slojeve, činio je 69% svih epitaksijalnih pločica, DRAM 11%, a diskretni uređaji 20%. Do 2005. CMOS logika će činiti 55%, DRAM 30%, a diskretni uređaji 15%.
Tržišna dinamika
Trend povećanja upotrebe CMOS epiwafera pojavio se od sredine {{0}} godina. Tokom poluprovodničkog "spadanja" između 1997. i 1998. godine, IC kompanije su bolje iskoristile "stvarno" stanje površine Si prema "nacrtu" procesa uređaja (minimalna stopa smanjenja širine linije). Brzi rast bežičnih i Internet aplikacija doveo je procese wafer-a od 200 mm i 300 mm na 0,18 μm i manje veličine, od kojih su mnoge ugrađene u složene sisteme sa jednim čipom na čipu. Da bi se postigle potrebne performanse uređaja i ciljane stope troškova, epiwaferi su superiorniji od poliranih pločica jer epiwaferi imaju nisku gustinu defekata, dobre performanse prikupljanja nečistoća, dobra električna svojstva (kao što je efekat zaključavanja) i laki su za proizvodnju. Epiwafers omogućavaju proizvođačima uređaja da prirodno pređu sa pločica od 200 mm na pločice od 300 mm bez potrebe za promjenom dizajna, štedeći vrijeme i ulaganja.
Kako se proces teži fokusiranju na epiwafere, tržište je shodno tome povećalo ponudu epiwafera za CMOS uređaje. Prije 1996. godine, cijena epiwafera bila je znatno viša od cijene poliranih, što je ometalo njihovu upotrebu kao IC sirovine. Kao odgovor na nestašicu vafla 1990-ih, proizvođači Si vafla proširili su svoje proizvodne kapacitete, ali to je pogođeno industrijskom depresijom između 1996. i 1998.: prekomjerna ponuda rezultirala je naglim padom cijena Si, padom od 50% u {{5} } godina. Oštar pad prihoda, zajedno s poteškoćama u smanjenju troškova proizvodnje, prisilio je proizvođače pločica da smanje planove proširenja, odgode procese od 300 mm i smanje ulaganja u istraživanje i razvoj kako bi smanjili troškove. Godine 1996. proizvođači napolitanki su uložili 55% svog prihoda u proširenje proizvodnih kapaciteta, ali je do 2000. godine to palo na manje od 10%.
Ovi tržišni pritisci doveli su do toga da proizvođači pločica smanje cijenu epitaksijalnih pločica, što je uzrokovalo da se mnogi proizvođači IC-a prebace na epitaksijalne pločice od 150 mm i 200 mm, što im je omogućilo da iskoriste prednosti "omjera cijene i performansi" koje pokazuju epitaksijalne pločice. U 2000. godini, cijena epitaksijalnih pločica promjera 200 mm bila je 20% do 30% viša od cijene poliranih pločica istog promjera, dok su sredinom{6}}e epitaksijalne pločice bile 50% veće.
Iako je tržište IC-a stalno raslo u posljednje dvije godine, proizvodni kapaciteti proizvođača napolitanki nisu zadržali korak, a napolitanke su u nedostatku. Sljedeća generacija 200 mm i 300 mm PW zahtijeva nove procese rasta, koji će uvelike smanjiti prinos i smanjiti proizvodnju. Razvoj IC-a i procesa uređaja (minimalna redukcija širine linije, gustina defekata, nečistoće i kristalne prirodne čestice, problemi sa COP) nisu u skladu s nedostatkom jeftinih pločica u stvarnosti, tako da je na dnevnom redu izbor između poliranih i epitaksijalnih pločica. Alternative poliranim pločicama uključuju pločice žarene u atmosferi H2 i Ar, koje su obje učinkovite u smislu cijene, ponovljivosti proizvodnje i performansi proizvoda. Epitaksijalne pločice zahtijevaju velike serije kristala za obradu, što omogućava proizvođačima vafla da prošire postojeće proizvodne kapacitete supstrata sa malo ili bez potrebe za dodavanjem dodatne opreme. (Toshiba Ceramics Shin-Etsu Semiconductor, MEMC Electronic Materials, Wacker Siltronic, itd.) Proizvođači pločica su predložili nekoliko novih epitaksijalnih procesa za rješavanje problema COP i nečistoća, istovremeno nastojeći smanjiti troškove i povećati proizvodnju.