Menumbuhkan lapisan tambahan atom silikon pada substrat wafer silikon memiliki beberapa keuntungan:
Dalam proses silikon CMOS, pertumbuhan epitaksi (EPI) pada substrat wafer merupakan langkah proses yang penting.
1, Meningkatkan kualitas kristal
Cacat dan kotoran substrat awal: Selama proses pembuatan, substrat wafer mungkin memiliki cacat dan kotoran tertentu. Pertumbuhan lapisan epitaksi dapat menghasilkan lapisan silikon monokristalin berkualitas tinggi dengan konsentrasi cacat dan pengotor yang rendah pada substrat, yang sangat penting untuk fabrikasi perangkat selanjutnya.
Struktur kristal seragam: Pertumbuhan epitaksi 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 listrik.
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 halus untuk mengontrol tegangan ambang batas MOSFET dan parameter listrik lainnya.
Mengurangi arus bocor: Lapisan epitaksi berkualitas tinggi memiliki kepadatan cacat yang lebih rendah, yang membantu mengurangi arus bocor pada perangkat, sehingga meningkatkan kinerja dan keandalan perangkat.
3, meningkatkan kinerja listrik.
Mengurangi Ukuran Fitur: Dalam node proses yang lebih kecil (seperti 7nm, 5nm), ukuran fitur perangkat terus menyusut, sehingga memerlukan material yang lebih halus dan berkualitas tinggi. Teknologi pertumbuhan epitaxial dapat memenuhi tuntutan ini, mendukung pembuatan sirkuit terpadu berkinerja tinggi dan kepadatan tinggi.
Meningkatkan Tegangan Kerusakan: Lapisan epitaksi dapat dirancang dengan tegangan tembus yang lebih tinggi, yang sangat penting untuk pembuatan perangkat berdaya tinggi dan bertegangan tinggi. Misalnya, pada perangkat listrik, lapisan epitaksi dapat meningkatkan tegangan rusaknya perangkat, sehingga meningkatkan jangkauan pengoperasian yang aman.
4、Kompatibilitas Proses dan Struktur Multilayer
Struktur Multilapis: Teknologi pertumbuhan epitaksi memungkinkan pertumbuhan struktur multilapis pada substrat, dengan lapisan berbeda yang memiliki konsentrasi dan jenis doping berbeda. Hal ini sangat bermanfaat untuk pembuatan perangkat CMOS yang kompleks dan memungkinkan integrasi tiga dimensi.
Kompatibilitas: Proses pertumbuhan epitaksi sangat kompatibel dengan proses manufaktur CMOS yang ada, sehingga mudah untuk diintegrasikan ke dalam alur kerja manufaktur saat ini tanpa memerlukan modifikasi signifikan pada jalur proses.
Ringkasan: Penerapan pertumbuhan epitaksi dalam proses silikon CMOS terutama bertujuan untuk meningkatkan kualitas kristal wafer, mengoptimalkan kinerja listrik perangkat, mendukung node proses lanjutan, dan memenuhi tuntutan manufaktur sirkuit terpadu berkinerja tinggi dan kepadatan tinggi. Teknologi pertumbuhan epitaxial memungkinkan kontrol doping dan struktur material secara tepat, sehingga meningkatkan kinerja dan keandalan perangkat secara keseluruhan.
Waktu posting: 16 Okt-2024