Att odla ytterligare ett lager av kiselatomer på ett kiselwafersubstrat har flera fördelar:
I CMOS-kiselprocesser är epitaxiell tillväxt (EPI) på wafersubstratet ett kritiskt processsteg.
1、 Förbättring av kristallkvaliteten
Initiala substratdefekter och föroreningar: Under tillverkningsprocessen kan wafersubstratet ha vissa defekter och föroreningar. Tillväxten av det epitaxiella skiktet kan producera ett högkvalitativt monokristallint kiselskikt med låga koncentrationer av defekter och föroreningar på substratet, vilket är avgörande för efterföljande enhetstillverkning.
Enhetlig kristallstruktur: Epitaxiell tillväxt säkerställer en mer enhetlig kristallstruktur, vilket minskar påverkan av korngränser och defekter i substratmaterialet, vilket förbättrar den övergripande kristallkvaliteten hos wafern.
2, förbättra den elektriska prestandan.
Optimera enhetens egenskaper: Genom att odla ett epitaxiellt lager på substratet kan dopningskoncentrationen och typen av kisel kontrolleras exakt, vilket optimerar enhetens elektriska prestanda. Till exempel kan dopningen av det epitaxiella lagret finjusteras för att styra tröskelspänningen för MOSFET:er och andra elektriska parametrar.
Minskning av läckström: Ett högkvalitativt epitaxiellt skikt har en lägre defektdensitet, vilket hjälper till att minska läckströmmen i enheter och därigenom förbättra enhetens prestanda och tillförlitlighet.
3, förbättra elektrisk prestanda.
Minska funktionsstorleken: I mindre processnoder (som 7nm, 5nm) fortsätter storleken på enheter att krympa, vilket kräver mer raffinerade och högkvalitativa material. Epitaxial tillväxtteknologi kan möta dessa krav, vilket stödjer tillverkningen av högpresterande och högdensitets integrerade kretsar.
Förbättra genombrottsspänning: Epitaxiella lager kan utformas med högre genombrottsspänningar, vilket är avgörande för tillverkning av högeffekts- och högspänningsenheter. Till exempel, i kraftenheter kan epitaxiella lager förbättra enhetens genombrottsspänning, vilket ökar det säkra driftsområdet.
4、 Processkompatibilitet och flerskiktsstrukturer
Flerskiktsstrukturer: Epitaxiell tillväxtteknologi möjliggör tillväxt av flerskiktsstrukturer på substrat, med olika skikt med olika dopningskoncentrationer och -typer. Detta är mycket fördelaktigt för tillverkning av komplexa CMOS-enheter och möjliggör tredimensionell integration.
Kompatibilitet: Den epitaxiella tillväxtprocessen är mycket kompatibel med befintliga CMOS-tillverkningsprocesser, vilket gör det enkelt att integrera i nuvarande tillverkningsarbetsflöden utan behov av betydande modifieringar av processlinjerna.
Sammanfattning: Tillämpningen av epitaxiell tillväxt i CMOS-kiselprocesser syftar främst till att förbättra waferkristallkvaliteten, optimera enhetens elektriska prestanda, stödja avancerade processnoder och möta kraven på högpresterande och högdensitetstillverkning av integrerade kretsar. Teknik för epitaxiell tillväxt möjliggör exakt kontroll av materialdopning och struktur, vilket förbättrar enheternas övergripande prestanda och tillförlitlighet.
Posttid: 16-10-2024