Piiatomien lisäkerroksen kasvattamisella piikiekkoalustalle on useita etuja:
CMOS-piiprosesseissa kiekkosubstraatin epitaksiaalinen kasvatus (EPI) on kriittinen prosessivaihe.
1. Kiteen laadun parantaminen
Alkuperäiset alustavirheet ja epäpuhtaudet: Valmistusprosessin aikana kiekkosubstraatissa voi olla tiettyjä virheitä ja epäpuhtauksia. Epitaksiaalisen kerroksen kasvu voi tuottaa korkealaatuisen monokiteisen piikerroksen, jossa on vähän virheitä ja epäpuhtauksia substraatilla, mikä on ratkaisevan tärkeää myöhemmän laitteen valmistuksen kannalta.
Tasainen kiderakenne: Epitaksiaalinen kasvu varmistaa tasaisemman kiderakenteen, mikä vähentää raerajojen ja alustamateriaalin virheiden vaikutusta ja parantaa siten kiekon yleistä kidelaatua.
2, parantaa sähköistä suorituskykyä.
Laitteen ominaisuuksien optimointi: Kasvattamalla epitaksiaalinen kerros alustalle, piin seostuspitoisuutta ja tyyppiä voidaan säätää tarkasti, mikä optimoi laitteen sähköisen suorituskyvyn. Esimerkiksi epitaksiaalisen kerroksen seostusta voidaan hienosäätää MOSFETien kynnysjännitteen ja muiden sähköisten parametrien säätämiseksi.
Vuotovirran vähentäminen: Korkealaatuisella epitaksiaalikerroksella on alhaisempi vikatiheys, mikä auttaa vähentämään vuotovirtaa laitteissa ja parantaa siten laitteiden suorituskykyä ja luotettavuutta.
3, parantaa sähköistä suorituskykyä.
Ominaisuuksien koon pienentäminen: Pienemmissä prosessisolmuissa (kuten 7 nm, 5 nm) laitteiden ominaisuuksien koko pienenee jatkuvasti, mikä vaatii hienostuneempia ja korkealaatuisempia materiaaleja. Epitaksiaalinen kasvatusteknologia voi vastata näihin vaatimuksiin ja tukea korkean suorituskyvyn ja tiheyden omaavien integroitujen piirien valmistusta.
Läpilyöntijännitteen parantaminen: Epitaksiaalikerrokset voidaan suunnitella korkeammilla läpilyöntijännitteillä, mikä on kriittistä suurteho- ja korkeajännitelaitteiden valmistuksessa. Esimerkiksi teholaitteissa epitaksiaalikerrokset voivat parantaa laitteen läpilyöntijännitettä, mikä lisää turvallista käyttöaluetta.
4. Prosessien yhteensopivuus ja monikerroksiset rakenteet
Monikerrosrakenteet: Epitaksiaalinen kasvatustekniikka mahdollistaa monikerrosrakenteiden kasvattamisen alustoille, jolloin eri kerroksilla on vaihtelevat seostuspitoisuudet ja tyypit. Tämä on erittäin hyödyllistä monimutkaisten CMOS-laitteiden valmistuksessa ja kolmiulotteisen integroinnin mahdollistamisessa.
Yhteensopivuus: Epitaksiaalinen kasvatusprosessi on erittäin yhteensopiva olemassa olevien CMOS-valmistusprosessien kanssa, joten se on helppo integroida nykyisiin valmistusprosesseihin ilman merkittäviä muutoksia prosessilinjoihin.
Yhteenveto: Epitaksiaalisen kasvun soveltaminen CMOS-piiprosesseissa pyrkii ensisijaisesti parantamaan kiekkokiteiden laatua, optimoimaan laitteiden sähköistä suorituskykyä, tukemaan edistyneitä prosessisolmuja ja vastaamaan korkean suorituskyvyn ja tiheyden omaavien integroitujen piirien valmistuksen vaatimuksiin. Epitaksiaalinen kasvatustekniikka mahdollistaa materiaalien seostuksen ja rakenteen tarkan hallinnan, mikä parantaa laitteiden yleistä suorituskykyä ja luotettavuutta.
Julkaisuaika: 16.10.2024