Pěstování další vrstvy atomů křemíku na substrátu křemíkové destičky má několik výhod:
V CMOS křemíkových procesech je epitaxní růst (EPI) na waferovém substrátu kritickým procesním krokem.
1, Zlepšení kvality krystalu
Počáteční vady substrátu a nečistoty: Během výrobního procesu může mít oplatkový substrát určité vady a nečistoty. Růstem epitaxní vrstvy lze vytvořit vysoce kvalitní vrstvu monokrystalického křemíku s nízkou koncentrací defektů a nečistot na substrátu, což je klíčové pro následnou výrobu zařízení.
Jednotná krystalová struktura: Epitaxní růst zajišťuje jednotnější krystalovou strukturu, snižuje dopad hranic zrn a defektů v materiálu substrátu, čímž zlepšuje celkovou krystalickou kvalitu destičky.
2, zlepšit elektrický výkon.
Optimalizace vlastností zařízení: Narůstáním epitaxní vrstvy na substrátu lze přesně kontrolovat koncentraci dopingu a typ křemíku, čímž se optimalizuje elektrický výkon zařízení. Například může být dotování epitaxní vrstvy jemně nastaveno pro řízení prahového napětí MOSFETů a dalších elektrických parametrů.
Snížení svodového proudu: Vysoce kvalitní epitaxní vrstva má nižší hustotu defektů, což pomáhá snižovat svodový proud v zařízeních, čímž zlepšuje výkon a spolehlivost zařízení.
3, zlepšit elektrický výkon.
Snížení velikosti funkcí: V menších procesních uzlech (jako je 7nm, 5nm) se velikost funkcí zařízení nadále zmenšuje, což vyžaduje rafinovanější a vysoce kvalitní materiály. Technologie epitaxního růstu může splnit tyto požadavky a podporuje výrobu vysoce výkonných integrovaných obvodů s vysokou hustotou.
Zvýšení průrazného napětí: Epitaxní vrstvy mohou být navrženy s vyšším průrazným napětím, což je kritické pro výrobu vysoce výkonných a vysokonapěťových zařízení. Například v napájecích zařízeních mohou epitaxní vrstvy zlepšit průrazné napětí zařízení a zvýšit tak bezpečný provozní rozsah.
4、Kompatibilita procesů a vícevrstvé struktury
Vícevrstvé struktury: Technologie epitaxního růstu umožňuje růst vícevrstvých struktur na substrátech, přičemž různé vrstvy mají různé koncentrace a typy dopingu. To je velmi výhodné pro výrobu složitých zařízení CMOS a umožňuje trojrozměrnou integraci.
Kompatibilita: Proces epitaxního růstu je vysoce kompatibilní se stávajícími výrobními procesy CMOS, což umožňuje snadnou integraci do současných výrobních pracovních postupů bez nutnosti výrazných úprav výrobních linek.
Shrnutí: Aplikace epitaxního růstu v křemíkových procesech CMOS se primárně zaměřuje na zlepšení kvality waferových krystalů, optimalizaci elektrického výkonu zařízení, podporu pokročilých procesních uzlů a splnění požadavků na vysoce výkonnou a vysokohustotní výrobu integrovaných obvodů. Technologie epitaxního růstu umožňuje přesnou kontrolu dopování a struktury materiálu, čímž zlepšuje celkový výkon a spolehlivost zařízení.
Čas odeslání: 16. října 2024