Uzgajanje dodatnog sloja atoma silicija na podlozi silikonske pločice ima nekoliko prednosti:
U CMOS procesima silicijuma, epitaksijalni rast (EPI) na podlozi pločice je kritičan korak procesa.
1、Poboljšanje kvaliteta kristala
Početni defekti i nečistoće podloge: Tokom proizvodnog procesa, podloga vafla može imati određene nedostatke i nečistoće. Rast epitaksijalnog sloja može proizvesti visokokvalitetni sloj monokristalnog silicija s niskom koncentracijom defekata i nečistoća na podlozi, što je ključno za kasniju proizvodnju uređaja.
Ujednačena kristalna struktura: Epitaksijalni rast osigurava ujednačeniju kristalnu strukturu, smanjujući utjecaj granica zrna i defekata u materijalu supstrata, čime se poboljšava ukupni kristalni kvalitet pločice.
2、poboljšati električne performanse.
Optimiziranje karakteristika uređaja: Uzgajanjem epitaksijalnog sloja na podlozi, koncentracija dopinga i vrsta silicijuma mogu se precizno kontrolisati, optimizirajući električne performanse uređaja. Na primjer, dopiranje epitaksijalnog sloja može se fino podesiti za kontrolu graničnog napona MOSFET-a i drugih električnih parametara.
Smanjenje struje curenja: visokokvalitetni epitaksijalni sloj ima nižu gustinu defekata, što pomaže u smanjenju struje curenja u uređajima, čime se poboljšavaju performanse i pouzdanost uređaja.
3、poboljšati električne performanse.
Smanjenje veličine karakteristika: U manjim procesnim čvorovima (kao što su 7 nm, 5 nm), veličina karakteristika uređaja nastavlja da se smanjuje, što zahtijeva rafiniranije i kvalitetnije materijale. Tehnologija epitaksijalnog rasta može zadovoljiti ove zahtjeve, podržavajući proizvodnju integriranih kola visokih performansi i visoke gustoće.
Povećanje probojnog napona: Epitaksijalni slojevi mogu biti dizajnirani sa višim naponima proboja, što je kritično za proizvodnju uređaja velike snage i visokog napona. Na primjer, u energetskim uređajima, epitaksijalni slojevi mogu poboljšati napon proboja uređaja, povećavajući siguran radni opseg.
4、Kompatibilnost procesa i višeslojne strukture
Višeslojne strukture: Tehnologija epitaksijalnog rasta omogućava rast višeslojnih struktura na podlogama, sa različitim slojevima koji imaju različite koncentracije i tipove dopinga. 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 na procesnim linijama.
Sažetak: Primena epitaksijalnog rasta u CMOS procesima silicijuma prvenstveno ima za cilj da poboljša kvalitet kristala pločice, optimizuje električne performanse uređaja, podrži napredne procesne čvorove i zadovolji zahteve proizvodnje integrisanih kola visokih performansi i visoke gustine. Tehnologija epitaksijalnog rasta omogućava preciznu kontrolu dopinga materijala i strukture, poboljšavajući ukupne performanse i pouzdanost uređaja.
Vrijeme objave: 16.10.2024