Papildomo silicio atomų sluoksnio auginimas ant silicio plokštelės pagrindo turi keletą privalumų:
CMOS silicio procesuose epitaksinis augimas (EPI) ant plokštelės pagrindo yra labai svarbus proceso žingsnis.
1. Kristalų kokybės gerinimas
Pradiniai pagrindo defektai ir priemaišos: Gamybos proceso metu plokštelės pagrindas gali turėti tam tikrų defektų ir priemaišų. Epitaksinio sluoksnio augimas gali sukurti aukštos kokybės monokristalinio silicio sluoksnį su maža defektų ir priemaišų koncentracija ant pagrindo, o tai yra labai svarbu vėlesnei įrenginių gamybai.
Vienoda kristalinė struktūra: epitaksinis augimas užtikrina vienodesnę kristalinę struktūrą, sumažina grūdelių ribų ir substrato medžiagos defektų poveikį, taip pagerindamas bendrą plokštelės kristalinę kokybę.
2, pagerinti elektrinį našumą.
Įrenginio charakteristikų optimizavimas: auginant epitaksinį sluoksnį ant pagrindo, galima tiksliai kontroliuoti silicio legiravimo koncentraciją ir tipą, optimizuojant įrenginio elektrines charakteristikas. Pavyzdžiui, epitaksinio sluoksnio legiravimą galima tiksliai reguliuoti, kad būtų galima valdyti MOSFETų slenkstinę įtampą ir kitus elektrinius parametrus.
Nuotėkio srovės mažinimas: aukštos kokybės epitaksinis sluoksnis turi mažesnį defektų tankį, kuris padeda sumažinti nuotėkio srovę įrenginiuose, taip pagerindamas įrenginio veikimą ir patikimumą.
3, pagerinti elektros našumą.
Elementų dydžio mažinimas: Mažesniuose procesų mazguose (pvz., 7 nm, 5 nm) įrenginių elementų dydis toliau mažėja, todėl reikia rafinuotesnių ir aukštos kokybės medžiagų. Epitaksinio augimo technologija gali patenkinti šiuos poreikius, palaikydama didelio našumo ir didelio tankio integrinių grandynų gamybą.
Praskilimo įtampos didinimas: Epitaksiniai sluoksniai gali būti suprojektuoti su didesne praskilimo įtampa, o tai yra labai svarbu gaminant didelės galios ir aukštos įtampos įrenginius. Pavyzdžiui, galios įrenginiuose epitaksiniai sluoksniai gali pagerinti įrenginio praskilimo įtampą, padidindami saugų veikimo diapazoną.
4. Procesų suderinamumas ir daugiasluoksnės struktūros
Daugiasluoksnės struktūros: epitaksinio augimo technologija leidžia auginti daugiasluoksnes struktūras ant substratų, kurių skirtingi sluoksniai turi skirtingą legiravimo koncentraciją ir tipą. Tai labai naudinga gaminant sudėtingus CMOS įtaisus ir įgalinant trimatę integraciją.
Suderinamumas: epitaksinio augimo procesas yra labai suderinamas su esamais CMOS gamybos procesais, todėl jį lengva integruoti į dabartinius gamybos procesus, nereikalaujant reikšmingų procesų linijų modifikacijų.
Santrauka: Epitaksinio auginimo taikymas CMOS silicio procesuose pirmiausia skirtas pagerinti plokštelių kristalų kokybę, optimizuoti įrenginių elektrines charakteristikas, palaikyti pažangius proceso mazgus ir patenkinti didelio našumo ir didelio tankio integrinių grandynų gamybos reikalavimus. Epitaksinio auginimo technologija leidžia tiksliai valdyti medžiagų legiravimą ir struktūrą, pagerindama bendrą įrenginių našumą ir patikimumą.
Įrašo laikas: 2024 m. spalio 16 d.