Узгајање додатног слоја атома силицијума на подлози од силицијумске плочице има неколико предности:
У CMOS силицијумским процесима, епитаксијални раст (EPI) на подлози плочице је критичан корак процеса.
1, Побољшање квалитета кристала
Почетни дефекти и нечистоће подлоге: Током процеса производње, подлога плочице може имати одређене дефекте и нечистоће. Раст епитаксијалног слоја може произвести висококвалитетни монокристални силицијумски слој са ниским концентрацијама дефеката и нечистоћа на подлози, што је кључно за накнадну израду уређаја.
Уједначена кристална структура: Епитаксијални раст обезбеђује уједначенију кристалну структуру, смањујући утицај граница зрна и дефеката у материјалу подлоге, чиме се побољшава укупни квалитет кристала плочице.
2, побољшати електричне перформансе.
Оптимизација карактеристика уређаја: Узгајањем епитаксијалног слоја на подлози, концентрација допирања и врста силицијума могу се прецизно контролисати, оптимизујући електричне перформансе уређаја. На пример, допирање епитаксијалног слоја може се фино подесити како би се контролисао напон прага MOSFET-ова и други електрични параметри.
Смањење струје цурења: Висококвалитетни епитаксијални слој има мању густину дефеката, што помаже у смањењу струје цурења у уређајима, чиме се побољшавају перформансе и поузданост уређаја.
3, побољшати електричне перформансе.
Смањење величине карактеристика: У мањим процесним чворовима (као што су 7nm, 5nm), величина карактеристика уређаја се наставља смањивати, што захтева префињеније и квалитетније материјале. Технологија епитаксијалног раста може да задовољи ове захтеве, подржавајући производњу интегрисаних кола високих перформанси и велике густине.
Побољшање пробојног напона: Епитаксијални слојеви могу бити дизајнирани са вишим пробојним напонима, што је кључно за производњу уређаја велике снаге и високог напона. На пример, код уређаја за напајање, епитаксијални слојеви могу побољшати пробојни напон уређаја, повећавајући безбедан радни опсег.
4. Компатибилност процеса и вишеслојне структуре
Вишеслојне структуре: Технологија епитаксијалног раста омогућава раст вишеслојних структура на подлогама, при чему различити слојеви имају различите концентрације и типове допирања. Ово је веома корисно за производњу сложених CMOS уређаја и омогућавање тродимензионалне интеграције.
Компатибилност: Процес епитаксијалног раста је веома компатибилан са постојећим CMOS производним процесима, што га чини лаким за интеграцију у тренутне производне токове без потребе за значајним модификацијама процесних линија.
Резиме: Примена епитаксијалног раста у CMOS силицијумским процесима првенствено има за циљ побољшање квалитета кристала плочице, оптимизацију електричних перформанси уређаја, подршку напредним процесним чворовима и задовољавање захтева производње интегрисаних кола високих перформанси и високе густине. Технологија епитаксијалног раста омогућава прецизну контролу допирања и структуре материјала, побољшавајући укупне перформансе и поузданост уређаја.
Време објаве: 16. октобар 2024.