Die kweek van 'n bykomende laag silikonatome op 'n silikonwafersubstraat het verskeie voordele:
In CMOS-silikonprosesse is epitaksiale groei (EPI) op die wafersubstraat 'n kritieke prosesstap.
1、Verbetering van kristalgehalte
Aanvanklike substraatdefekte en onsuiwerhede: Tydens die vervaardigingsproses kan die wafersubstraat sekere defekte en onsuiwerhede hê. Die groei van die epitaksiale laag kan 'n hoëgehalte monokristallyne silikonlaag met lae konsentrasies defekte en onsuiwerhede op die substraat produseer, wat noodsaaklik is vir die daaropvolgende vervaardiging van die toestel.
Eenvormige kristalstruktuur: Epitaksiale groei verseker 'n meer eenvormige kristalstruktuur, wat die impak van korrelgrense en defekte in die substraatmateriaal verminder, en sodoende die algehele kristalkwaliteit van die wafer verbeter.
2, verbeter elektriese werkverrigting.
Optimalisering van toesteleienskappe: Deur 'n epitaksiale laag op die substraat te laat groei, kan die doteringskonsentrasie en tipe silikon presies beheer word, wat die elektriese werkverrigting van die toestel optimaliseer. Byvoorbeeld, die dotering van die epitaksiale laag kan fyn aangepas word om die drempelspanning van MOSFET's en ander elektriese parameters te beheer.
Vermindering van lekstroom: 'n Hoëgehalte-epitaksiale laag het 'n laer defekdigtheid, wat help om lekstroom in toestelle te verminder, en sodoende toestelprestasie en betroubaarheid te verbeter.
3, verbeter elektriese werkverrigting.
Verkleining van kenmerkgrootte: In kleiner prosesnodusse (soos 7nm, 5nm) krimp die kenmerkgrootte van toestelle steeds, wat meer verfynde en hoëgehalte-materiale vereis. Epitaksiale groeitegnologie kan aan hierdie eise voldoen en die vervaardiging van hoëprestasie- en hoëdigtheid-geïntegreerde stroombane ondersteun.
Verbetering van Deurslagspanning: Epitaksiale lae kan ontwerp word met hoër deurslagspannings, wat krities is vir die vervaardiging van hoëkrag- en hoëspanningstoestelle. Byvoorbeeld, in kragtoestelle kan epitaksiale lae die toestel se deurslagspanning verbeter en sodoende die veilige bedryfsbereik verhoog.
4. Prosesversoenbaarheid en meerlaagstrukture
Meerlaagstrukture: Epitaksiale groeitegnologie maak die groei van meerlaagstrukture op substrate moontlik, met verskillende lae wat verskillende doteringskonsentrasies en -tipes het. Dit is baie voordelig vir die vervaardiging van komplekse CMOS-toestelle en die moontlik maak van driedimensionele integrasie.
Verenigbaarheid: Die epitaksiale groeiproses is hoogs versoenbaar met bestaande CMOS-vervaardigingsprosesse, wat dit maklik maak om in huidige vervaardigingswerkvloeie te integreer sonder die behoefte aan beduidende wysigings aan die proseslyne.
Opsomming: Die toepassing van epitaksiale groei in CMOS-silikonprosesse is hoofsaaklik daarop gemik om die kwaliteit van waferkristals te verbeter, die elektriese werkverrigting van toestelle te optimaliseer, gevorderde prosesnodusse te ondersteun en aan die eise van hoëprestasie- en hoëdigtheid-geïntegreerde stroombaanvervaardiging te voldoen. Epitaksiale groeitegnologie maak voorsiening vir presiese beheer van materiaaldotering en -struktuur, wat die algehele werkverrigting en betroubaarheid van toestelle verbeter.
Plasingstyd: 16 Okt-2024