Egy további szilíciumatom-réteg szilíciumlap-hordozóra történő növesztése számos előnnyel jár:
A CMOS szilícium-eljárásokban az epitaxiális növekedés (EPI) a lapka hordozóján kritikus folyamatlépés.
1. A kristályminőség javítása
Kezdeti hordozóhibák és szennyeződések: A gyártási folyamat során a lapkahordozó bizonyos hibákat és szennyeződéseket tartalmazhat. Az epitaxiális réteg növekedése kiváló minőségű monokristályos szilíciumréteget eredményezhet, alacsony hordozóhiba- és szennyeződéskoncentrációval, ami kulcsfontosságú a későbbi eszközgyártás szempontjából.
Egyenletes kristályszerkezet: Az epitaxiális növekedés egyenletesebb kristályszerkezetet biztosít, csökkentve a szemcsehatárok és az aljzatanyag hibáinak hatását, ezáltal javítva az ostya általános kristályminőségét.
2, javítja az elektromos teljesítményt.
Eszközjellemzők optimalizálása: Egy epitaxiális réteg hordozóra történő növesztésével a szilícium adalékkoncentrációja és típusa pontosan szabályozható, optimalizálva az eszköz elektromos teljesítményét. Például az epitaxiális réteg adalékolása finoman beállítható a MOSFET-ek küszöbfeszültségének és más elektromos paramétereknek a szabályozásához.
A szivárgási áram csökkentése: A kiváló minőségű epitaxiális réteg alacsonyabb hibasűrűséggel rendelkezik, ami segít csökkenteni a szivárgási áramot az eszközökben, ezáltal javítva az eszközök teljesítményét és megbízhatóságát.
3, javítja az elektromos teljesítményt.
Az elemméret csökkentése: A kisebb folyamatcsomópontokban (például 7 nm, 5 nm) az eszközök elemmérete folyamatosan csökken, ami finomabb és kiváló minőségű anyagokat igényel. Az epitaxiális növekedési technológia képes kielégíteni ezeket az igényeket, támogatva a nagy teljesítményű és nagy sűrűségű integrált áramkörök gyártását.
Az átütési feszültség növelése: Az epitaxiális rétegek nagyobb átütési feszültséggel tervezhetők, ami kritikus fontosságú a nagy teljesítményű és nagyfeszültségű eszközök gyártása során. Például az erősáramú eszközökben az epitaxiális rétegek javíthatják az eszköz átütési feszültségét, növelve a biztonságos működési tartományt.
4. Folyamatkompatibilitás és többrétegű struktúrák
Többrétegű szerkezetek: Az epitaxiális növekedési technológia lehetővé teszi többrétegű szerkezetek növesztését szubsztrátokon, ahol a különböző rétegek eltérő adalékkoncentrációval és típussal rendelkeznek. Ez rendkívül előnyös komplex CMOS eszközök gyártása és a háromdimenziós integráció lehetővé tétele szempontjából.
Kompatibilitás: Az epitaxiális növekedési folyamat nagymértékben kompatibilis a meglévő CMOS gyártási folyamatokkal, így könnyen integrálható a jelenlegi gyártási munkafolyamatokba anélkül, hogy jelentős módosításokat kellene végezni a folyamatsorokon.
Összefoglalás: Az epitaxiális növekedés CMOS szilícium-eljárásokban történő alkalmazásának elsődleges célja a wafer kristályminőségének javítása, az eszközök elektromos teljesítményének optimalizálása, a fejlett folyamatcsomópontok támogatása, valamint a nagy teljesítményű és nagy sűrűségű integrált áramköri gyártás igényeinek kielégítése. Az epitaxiális növekedési technológia lehetővé teszi az anyagadalékolás és a szerkezet pontos szabályozását, javítva az eszközök általános teljesítményét és megbízhatóságát.
Közzététel ideje: 2024. október 16.