Uzgoj dodatnog sloja atoma silicija na podlozi od silicijumske pločice ima nekoliko prednosti:
U CMOS silicijumskim procesima, epitaksijalni rast (EPI) na podlozi pločice je ključni korak u procesu.
1. Poboljšanje kvalitete kristala
Početni defekti i nečistoće podloge: Tokom procesa proizvodnje, podloga pločice može imati određene defekte i nečistoće. Rast epitaksijalnog sloja može proizvesti visokokvalitetni monokristalni silicijumski sloj sa niskim koncentracijama defekata i nečistoća na podlozi, što je ključno za naknadnu izradu uređaja.
Ujednačena kristalna struktura: Epitaksijalni rast osigurava ujednačeniju kristalnu strukturu, smanjujući utjecaj granica zrna i defekata u materijalu supstrata, čime se poboljšava ukupni kvalitet kristala pločice.
2, poboljšati električne performanse.
Optimizacija karakteristika uređaja: Rastom epitaksijalnog sloja na podlozi, koncentracija dopiranja i vrsta silicija mogu se precizno kontrolirati, optimizirajući električne performanse uređaja. Na primjer, dopiranje epitaksijalnog sloja može se fino podesiti kako bi se kontrolirao napon praga MOSFET-ova i drugi električni parametri.
Smanjenje struje curenja: Visokokvalitetni epitaksijalni sloj ima nižu gustoću defekata, što pomaže u smanjenju struje curenja u uređajima, čime se poboljšavaju performanse i pouzdanost uređaja.
3, poboljšati električne performanse.
Smanjenje veličine elemenata: U manjim procesnim čvorovima (kao što su 7nm, 5nm), veličina elemenata uređaja nastavlja da se smanjuje, što zahtijeva rafiniranije i kvalitetnije materijale. Tehnologija epitaksijalnog rasta može zadovoljiti ove zahtjeve, podržavajući proizvodnju visokoperformansnih i visokogustoćnih integriranih kola.
Povećanje probojnog napona: Epitaksijalni slojevi mogu biti dizajnirani s višim probojnim naponima, što je ključno za proizvodnju uređaja velike snage i visokog napona. Na primjer, u energetskim uređajima, epitaksijalni slojevi mogu poboljšati probojni napon uređaja, povećavajući siguran radni raspon.
4. Kompatibilnost procesa i višeslojne strukture
Višeslojne strukture: Tehnologija epitaksijalnog rasta omogućava rast višeslojnih struktura na podlogama, pri čemu različiti slojevi imaju različite koncentracije i vrste dopiranja. Ovo je veoma korisno za proizvodnju složenih CMOS uređaja i omogućavanje trodimenzionalne integracije.
Kompatibilnost: Proces epitaksijalnog rasta je visoko kompatibilan sa postojećim CMOS proizvodnim procesima, što ga čini lakim za integraciju u trenutne proizvodne tokove bez potrebe za značajnim modifikacijama procesnih linija.
Sažetak: Primjena epitaksijalnog rasta u CMOS silicijumskim procesima prvenstveno ima za cilj poboljšanje kvaliteta kristala pločice, optimizaciju električnih performansi uređaja, podršku naprednim procesnim čvorovima i ispunjavanje zahtjeva proizvodnje visokoperformansnih i visokogustoćnih integriranih kola. Tehnologija epitaksijalnog rasta omogućava preciznu kontrolu dopiranja i strukture materijala, poboljšavajući ukupne performanse i pouzdanost uređaja.
Vrijeme objave: 16. oktobar 2024.