Die groei van 'n bykomende laag silikonatome op 'n silikonwafelsubstraat het verskeie voordele:
In CMOS silikonprosesse is epitaksiale groei (EPI) op die wafer substraat 'n kritieke prosesstap.
1, Verbetering van kristalkwaliteit
Aanvanklike substraatdefekte en onsuiwerhede: Tydens die vervaardigingsproses kan die wafelsubstraat sekere defekte en onsuiwerhede hê. Die groei van die epitaksiale laag kan 'n hoë-gehalte monokristallyne silikonlaag produseer met lae konsentrasies van defekte en onsuiwerhede op die substraat, 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 toestelkenmerke: Deur 'n epitaksiale laag op die substraat te laat groei, kan die dopingkonsentrasie en tipe silikon presies beheer word, wat die elektriese werkverrigting van die toestel optimaliseer. Byvoorbeeld, die doping van die epitaksiale laag kan fyn aangepas word om die drempelspanning van MOSFET's en ander elektriese parameters te beheer.
Verminder lekstroom: 'n Epitaksiale laag van hoë gehalte het 'n laer defekdigtheid, wat help om lekstroom in toestelle te verminder en sodoende toestelwerkverrigting en betroubaarheid te verbeter.
3, verbeter elektriese werkverrigting.
Verminder kenmerkgrootte: In kleiner prosesnodusse (soos 7nm, 5nm), gaan die kenmerkgrootte van toestelle voort om te krimp, wat meer verfynde en hoë-gehalte materiale vereis. Epitaksiale groeitegnologie kan aan hierdie vereistes voldoen, wat die vervaardiging van hoëwerkverrigting en hoëdigtheid geïntegreerde stroombane ondersteun.
Verbetering van afbreekspanning: Epitaksiale lae kan ontwerp word met hoër afbreekspannings, wat van kritieke belang is vir die vervaardiging van hoëkrag- en hoëspanningtoestelle. Byvoorbeeld, in kragtoestelle kan epitaksiale lae die toestel se afbreekspanning verbeter, wat die veilige bedryfsreeks vergroot.
4、 Prosesversoenbaarheid en meerlaagstrukture
Meerlaagstrukture: Epitaksiale groeitegnologie maak voorsiening vir die groei van meerlaagstrukture op substrate, met verskillende lae wat verskillende dopingkonsentrasies en tipes het. Dit is baie voordelig vir die vervaardiging van komplekse CMOS-toestelle en om driedimensionele integrasie moontlik te maak.
Verenigbaarheid: Die epitaksiale groeiproses is hoogs versoenbaar met bestaande CMOS-vervaardigingsprosesse, wat dit maklik maak om in huidige vervaardigingswerkvloeie te integreer sonder dat beduidende wysigings aan die proseslyne nodig is.
Opsomming: Die toepassing van epitaksiale groei in CMOS-silikonprosesse het hoofsaaklik ten doel om wafelkristalkwaliteit te verbeter, die elektriese werkverrigting van die toestel te optimaliseer, gevorderde prosesnodusse te ondersteun en te voldoen aan die eise van hoëwerkverrigting en hoëdigtheid geïntegreerde stroombaanvervaardiging. Epitaksiale groeitegnologie maak voorsiening vir presiese beheer van materiaaldotering en struktuur, wat die algehele werkverrigting en betroubaarheid van toestelle verbeter.
Postyd: 16 Oktober 2024