Menumbuhkan lapisan atom silikon tambahan pada substrat wafer silikon memiliki beberapa keuntungan:
Dalam proses silikon CMOS, pertumbuhan epitaksial (EPI) pada substrat wafer merupakan langkah proses yang krusial.
1、Meningkatkan kualitas kristal
Cacat dan kotoran awal pada substrat: Selama proses pembuatan, substrat wafer mungkin memiliki cacat dan kotoran tertentu. Pertumbuhan lapisan epitaksial dapat menghasilkan lapisan silikon monokristalin berkualitas tinggi dengan konsentrasi cacat dan kotoran yang rendah pada substrat, yang sangat penting untuk pembuatan perangkat selanjutnya.
Struktur kristal yang seragam: Pertumbuhan epitaksial memastikan struktur kristal yang lebih seragam, mengurangi dampak batas butir dan cacat pada bahan substrat, sehingga meningkatkan kualitas kristal wafer secara keseluruhan.
2. Meningkatkan kinerja kelistrikan.
Mengoptimalkan karakteristik perangkat: Dengan menumbuhkan lapisan epitaksial pada substrat, konsentrasi doping dan jenis silikon dapat dikontrol secara tepat, sehingga mengoptimalkan kinerja listrik perangkat. Misalnya, doping lapisan epitaksial dapat disesuaikan secara cermat untuk mengontrol tegangan ambang MOSFET dan parameter listrik lainnya.
Mengurangi arus bocor: Lapisan epitaksial berkualitas tinggi memiliki kepadatan cacat yang lebih rendah, yang membantu mengurangi arus bocor pada perangkat, sehingga meningkatkan kinerja dan keandalan perangkat.
3.meningkatkan kinerja kelistrikan.
Mengurangi Ukuran Fitur: Pada node proses yang lebih kecil (seperti 7nm, 5nm), ukuran fitur perangkat terus menyusut, sehingga membutuhkan material yang lebih halus dan berkualitas tinggi. Teknologi pertumbuhan epitaksial dapat memenuhi permintaan ini, mendukung pembuatan sirkuit terpadu berkinerja tinggi dan berdensitas tinggi.
Meningkatkan Tegangan Terobosan: Lapisan epitaksial dapat dirancang dengan tegangan tembus yang lebih tinggi, yang sangat penting untuk pembuatan perangkat berdaya tinggi dan bertegangan tinggi. Misalnya, pada perangkat daya, lapisan epitaksial dapat meningkatkan tegangan tembus perangkat, sehingga meningkatkan jangkauan operasi yang aman.
4、Kompatibilitas Proses dan Struktur Multilayer
Struktur Multilayer: Teknologi pertumbuhan epitaksial memungkinkan pertumbuhan struktur multilayer pada substrat, dengan lapisan yang berbeda memiliki konsentrasi dan jenis doping yang berbeda-beda. Hal ini sangat bermanfaat untuk pembuatan perangkat CMOS yang kompleks dan memungkinkan integrasi tiga dimensi.
Kompatibilitas: Proses pertumbuhan epitaksial sangat kompatibel dengan proses manufaktur CMOS yang ada, membuatnya mudah diintegrasikan ke dalam alur kerja manufaktur saat ini tanpa memerlukan modifikasi signifikan pada lini proses.
Ringkasan: Penerapan pertumbuhan epitaksial dalam proses silikon CMOS terutama bertujuan untuk meningkatkan kualitas kristal wafer, mengoptimalkan kinerja listrik perangkat, mendukung simpul proses tingkat lanjut, dan memenuhi tuntutan produksi sirkuit terpadu berperforma tinggi dan berdensitas tinggi. Teknologi pertumbuhan epitaksial memungkinkan kontrol yang tepat terhadap doping dan struktur material, sehingga meningkatkan kinerja dan keandalan perangkat secara keseluruhan.
Waktu posting: 16-Okt-2024