Bir silikon levha substratı üzerinde ilave bir silikon atomu katmanının büyütülmesinin çeşitli avantajları vardır:
CMOS silikon işlemlerinde, levha substratındaki epitaksiyel büyüme (EPI) kritik bir işlem adımıdır.
1、Kristal kalitesinin iyileştirilmesi
Başlangıçtaki alt tabaka kusurları ve safsızlıkları: Üretim süreci sırasında, levha alt tabakasında belirli kusurlar ve yabancı maddeler bulunabilir. Epitaksiyel katmanın büyümesi, alt tabaka üzerinde düşük konsantrasyonlarda kusur ve yabancı maddeler içeren yüksek kaliteli bir monokristalin silikon katman üretebilir; bu, daha sonraki cihaz imalatı için çok önemlidir.
Düzgün kristal yapı: Epitaksiyel büyüme, daha düzgün bir kristal yapı sağlar, alt tabaka malzemesindeki tane sınırlarının ve kusurların etkisini azaltır, böylece levhanın genel kristal kalitesini artırır.
2、elektrik performansını artırın.
Cihaz özelliklerini optimize etme: Substrat üzerinde bir epitaksiyel katman büyütülerek, doping konsantrasyonu ve silikon türü hassas bir şekilde kontrol edilebilir ve bu da cihazın elektriksel performansını optimize eder. Örneğin, epitaksiyel katmanın katkılanması, MOSFET'lerin eşik voltajını ve diğer elektriksel parametreleri kontrol etmek için hassas bir şekilde ayarlanabilir.
Kaçak akımın azaltılması: Yüksek kaliteli bir epitaksiyel katman, daha düşük kusur yoğunluğuna sahiptir, bu da cihazlardaki kaçak akımın azaltılmasına yardımcı olur ve böylece cihazın performansını ve güvenilirliğini artırır.
3、elektrik performansını artırın.
Özellik Boyutunun Azaltılması: Daha küçük işlem düğümlerinde (7nm, 5nm gibi), cihazların özellik boyutu küçülmeye devam ederek daha rafine ve yüksek kaliteli malzemeler gerektirir. Epitaksiyel büyüme teknolojisi, yüksek performanslı ve yüksek yoğunluklu entegre devrelerin üretimini destekleyerek bu talepleri karşılayabilir.
Arıza Geriliminin Artırılması: Epitaksiyel katmanlar, yüksek güçlü ve yüksek gerilimli cihazların üretimi için kritik olan daha yüksek arıza gerilimleriyle tasarlanabilir. Örneğin, güç cihazlarında epitaksiyel katmanlar, cihazın arıza voltajını iyileştirerek güvenli çalışma aralığını artırabilir.
4、Süreç Uyumluluğu ve Çok Katmanlı Yapılar
Çok Katmanlı Yapılar: Epitaksiyel büyüme teknolojisi, farklı katkı konsantrasyonlarına ve türlerine sahip farklı katmanlarla alt tabakalar üzerinde çok katmanlı yapıların büyümesine olanak tanır. Bu, karmaşık CMOS cihazlarının üretilmesi ve üç boyutlu entegrasyonun sağlanması için oldukça faydalıdır.
Uyumluluk: Epitaksiyel büyüme süreci, mevcut CMOS üretim süreçleriyle son derece uyumludur ve süreç hatlarında önemli değişiklikler yapılmasına gerek kalmadan mevcut üretim iş akışlarına entegrasyonu kolaylaştırır.
Özet: CMOS silikon süreçlerinde epitaksiyel büyümenin uygulanması öncelikle levha kristal kalitesini arttırmayı, cihazın elektrik performansını optimize etmeyi, gelişmiş süreç düğümlerini desteklemeyi ve yüksek performanslı ve yüksek yoğunluklu entegre devre üretiminin taleplerini karşılamayı amaçlar. Epitaksiyel büyüme teknolojisi, malzeme katkısının ve yapısının hassas kontrolüne olanak tanıyarak cihazların genel performansını ve güvenilirliğini artırır.
Gönderim zamanı: 16 Ekim 2024