Bir silikon yonga alt tabakasının üzerine ek bir silikon atomu katmanının büyütülmesinin birkaç avantajı vardır:
CMOS silikon proseslerinde, yonga alt tabakasındaki epitaksiyel büyüme (EPI), kritik bir proses adımıdır.
1、Kristal kalitesinin iyileştirilmesi
Başlangıçtaki alt tabaka kusurları ve safsızlıklar: Üretim süreci sırasında, yonga alt tabakası belirli kusurlara ve safsızlıklara sahip olabilir. Epitaksiyel tabakanın büyümesi, alt tabaka üzerinde düşük konsantrasyonlarda kusur ve safsızlıklara sahip yüksek kaliteli bir monokristalin silikon tabakası üretebilir; bu, sonraki cihaz üretimi için çok önemlidir.
Homojen kristal yapısı: Epitaksiyel büyüme, tane sınırlarının ve alt tabaka malzemesindeki kusurların etkisini azaltarak daha homojen bir kristal yapı sağlar ve böylece yonga levhanın genel kristal kalitesini iyileştirir.
2、Elektriksel performansı iyileştirmek.
Cihaz özelliklerini optimize etme: Alt tabaka üzerinde epitaksiyel bir katman büyütülerek, katkılama konsantrasyonu ve silikon türü hassas bir şekilde kontrol edilebilir ve cihazın elektriksel performansı optimize edilebilir. Örneğin, epitaksiyel katmanın katkılaması, MOSFET'lerin eşik voltajını ve diğer elektriksel parametreleri kontrol etmek için hassas bir şekilde ayarlanabilir.
Kaçak akımın azaltılması: Yüksek kaliteli bir epitaksiyel tabaka daha düşük bir kusur yoğunluğuna sahiptir, bu da cihazlardaki kaçak akımın azaltılmasına yardımcı olur, böylece cihaz performansını ve güvenilirliğini artırır.
3、Elektriksel performansı iyileştirmek.
Özellik Boyutunu Azaltma: Daha küçük işlem düğümlerinde (7nm, 5nm gibi), cihazların özellik boyutu küçülmeye devam eder ve daha rafine ve yüksek kaliteli malzemeler gerektirir. Epitaksiyel büyüme teknolojisi bu talepleri karşılayabilir ve yüksek performanslı ve yüksek yoğunluklu entegre devrelerin üretimini destekleyebilir.
Arıza Voltajını Geliştirme: Epitaksiyel katmanlar, yüksek güç ve yüksek voltajlı cihazların üretimi için kritik olan daha yüksek arıza voltajlarıyla tasarlanabilir. Örneğin, güç cihazlarında, epitaksiyel katmanlar cihazın arıza voltajını iyileştirerek güvenli çalışma aralığını artırabilir.
4、Proses Uyumluluğu ve Çok Katmanlı Yapılar
Çok Katmanlı Yapılar: Epitaksiyel büyüme teknolojisi, farklı katmanların farklı doping konsantrasyonlarına ve türlerine sahip olduğu alt tabakalar üzerinde çok katmanlı yapıların büyümesine olanak tanır. Bu, karmaşık CMOS cihazları üretmek ve üç boyutlu entegrasyonu sağlamak için oldukça faydalıdır.
Uyumluluk: Epitaksiyel büyüme süreci mevcut CMOS üretim süreçleriyle son derece uyumludur ve bu sayede, süreç hatlarında önemli değişikliklere gerek kalmadan mevcut üretim iş akışlarına kolayca entegre edilebilir.
Özet: CMOS silikon süreçlerinde epitaksiyel büyümenin uygulanmasının temel amacı, yonga kristal kalitesini artırmak, cihaz elektriksel performansını optimize etmek, gelişmiş işlem düğümlerini desteklemek ve yüksek performanslı ve yüksek yoğunluklu entegre devre üretiminin taleplerini karşılamaktır. Epitaksiyel büyüme teknolojisi, malzeme katkılamasının ve yapısının hassas bir şekilde kontrol edilmesini sağlayarak cihazların genel performansını ve güvenilirliğini artırır.
Gönderi zamanı: 16-Eki-2024