Papildu silīcija atomu slāņa audzēšanai uz silīcija vafeļu substrāta ir vairākas priekšrocības:
CMOS silīcija procesos epitaksiālā augšana (EPI) uz vafeļu substrāta ir kritisks procesa solis.
1. Kristāla kvalitātes uzlabošana
Sākotnējie substrāta defekti un piemaisījumi: Ražošanas procesā vafeļu substrātam var būt noteikti defekti un piemaisījumi. Epitaksiālā slāņa augšana var radīt augstas kvalitātes monokristāliska silīcija slāni ar zemu defektu un piemaisījumu koncentrāciju uz substrāta, kas ir ļoti svarīgi turpmākajai ierīču izgatavošanai.
Vienveidīga kristāla struktūra: epitaksiālā augšana nodrošina vienmērīgāku kristāla struktūru, samazinot graudu robežu un defektu ietekmi substrāta materiālā, tādējādi uzlabojot vafeļa kopējo kristāla kvalitāti.
2, uzlabot elektrisko veiktspēju.
Ierīces raksturlielumu optimizācija: Izaudzējot epitaksiālu slāni uz substrāta, var precīzi kontrolēt silīcija dopinga koncentrāciju un veidu, optimizējot ierīces elektrisko veiktspēju. Piemēram, epitaksiālā slāņa dopingu var precīzi pielāgot, lai kontrolētu MOSFET sliekšņa spriegumu un citus elektriskos parametrus.
Noplūdes strāvas samazināšana: augstas kvalitātes epitaksiālajam slānim ir zemāks defektu blīvums, kas palīdz samazināt noplūdes strāvu ierīcēs, tādējādi uzlabojot ierīces veiktspēju un uzticamību.
3, uzlabot elektrisko veiktspēju.
Elementu izmēra samazināšana: Mazākos procesa mezglos (piemēram, 7 nm, 5 nm) ierīču elementu izmērs turpina sarukt, tāpēc ir nepieciešami rafinētāki un augstas kvalitātes materiāli. Epitaksiālās augšanas tehnoloģija var apmierināt šīs prasības, atbalstot augstas veiktspējas un augsta blīvuma integrēto shēmu ražošanu.
Sadalīšanās sprieguma uzlabošana: Epitaksiālie slāņi var tikt konstruēti ar augstāku sadalīšanās spriegumu, kas ir ļoti svarīgi lieljaudas un augstsprieguma ierīču ražošanā. Piemēram, jaudas ierīcēs epitaksiālie slāņi var uzlabot ierīces sadalīšanās spriegumu, palielinot drošo darbības diapazonu.
4. Procesu saderība un daudzslāņu struktūras
Daudzslāņu struktūras: epitaksiālās augšanas tehnoloģija ļauj uz substrātiem audzēt daudzslāņu struktūras, dažādiem slāņiem esot dažādām dopinga koncentrācijām un veidiem. Tas ir ļoti izdevīgi sarežģītu CMOS ierīču ražošanā un trīsdimensiju integrācijas iespējošanā.
Savietojamība: Epitaksiālās augšanas process ir ļoti saderīgs ar esošajiem CMOS ražošanas procesiem, tāpēc to ir viegli integrēt pašreizējās ražošanas darbplūsmās, neveicot būtiskas izmaiņas procesa līnijās.
Kopsavilkums: Epitaksiālās augšanas pielietošana CMOS silīcija procesos galvenokārt ir vērsta uz vafeļu kristālu kvalitātes uzlabošanu, ierīču elektriskās veiktspējas optimizāciju, modernu procesa mezglu atbalstu un augstas veiktspējas un augsta blīvuma integrēto shēmu ražošanas prasību izpildi. Epitaksiālās augšanas tehnoloģija ļauj precīzi kontrolēt materiāla leģēšanu un struktūru, uzlabojot ierīču kopējo veiktspēju un uzticamību.
Publicēšanas laiks: 2024. gada 16. oktobris