Creșterea unui strat suplimentar de atomi de siliciu pe un substrat de placă de siliciu are mai multe avantaje:
În procesele de siliciu CMOS, creșterea epitaxială (EPI) pe substratul plachetei este o etapă critică a procesului.
1, Îmbunătățirea calității cristalului
Defecte și impurități inițiale ale substratului: în timpul procesului de fabricație, substratul de napolitană poate avea anumite defecte și impurități. Creșterea stratului epitaxial poate produce un strat de siliciu monocristalin de înaltă calitate, cu concentrații scăzute de defecte și impurități pe substrat, ceea ce este crucial pentru fabricarea ulterioară a dispozitivului.
Structura cristalină uniformă: Creșterea epitaxială asigură o structură cristalină mai uniformă, reducând impactul granițelor și defectelor din materialul substratului, îmbunătățind astfel calitatea generală a cristalului a napolitanei.
2, îmbunătățirea performanței electrice.
Optimizarea caracteristicilor dispozitivului: Prin creșterea unui strat epitaxial pe substrat, concentrația de dopaj și tipul de siliciu pot fi controlate cu precizie, optimizând performanța electrică a dispozitivului. De exemplu, dopajul stratului epitaxial poate fi reglat fin pentru a controla tensiunea de prag a MOSFET-urilor și a altor parametri electrici.
Reducerea curentului de scurgere: Un strat epitaxial de înaltă calitate are o densitate mai mică a defectelor, ceea ce ajută la reducerea curentului de scurgere în dispozitive, îmbunătățind astfel performanța și fiabilitatea dispozitivului.
3, îmbunătățirea performanței electrice.
Reducerea dimensiunii caracteristicilor: În nodurile de proces mai mici (cum ar fi 7nm, 5nm), dimensiunea caracteristicilor dispozitivelor continuă să se micșoreze, necesitând materiale mai rafinate și de înaltă calitate. Tehnologia de creștere epitaxială poate satisface aceste cerințe, susținând fabricarea de circuite integrate de înaltă performanță și de înaltă densitate.
Îmbunătățirea tensiunii de rupere: straturile epitaxiale pot fi proiectate cu tensiuni de defalcare mai mari, ceea ce este esențial pentru fabricarea dispozitivelor de mare putere și de înaltă tensiune. De exemplu, în dispozitivele de putere, straturile epitaxiale pot îmbunătăți tensiunea de defectare a dispozitivului, mărind intervalul de funcționare sigur.
4, Compatibilitate cu procese și structuri multistrat
Structuri multistrat: Tehnologia de creștere epitaxială permite creșterea structurilor multistrat pe substraturi, cu diferite straturi având diferite concentrații și tipuri de dopaj. Acest lucru este extrem de benefic pentru fabricarea de dispozitive CMOS complexe și pentru a permite integrarea tridimensională.
Compatibilitate: Procesul de creștere epitaxială este foarte compatibil cu procesele de fabricație CMOS existente, ceea ce face ușoară integrarea în fluxurile de lucru actuale de producție fără a fi nevoie de modificări semnificative la liniile de proces.
Rezumat: Aplicarea creșterii epitaxiale în procesele de siliciu CMOS urmărește în primul rând să îmbunătățească calitatea cristalelor plachete, să optimizeze performanța electrică a dispozitivului, să susțină nodurile de proces avansate și să răspundă cerințelor producției de circuite integrate de înaltă performanță și de înaltă densitate. Tehnologia de creștere epitaxială permite controlul precis al dopajului materialului și al structurii, îmbunătățind performanța generală și fiabilitatea dispozitivelor.
Ora postării: 16-oct-2024