Menumbuhkan lapisan atom silikon tambahan pada substrat wafer silikon mempunyai beberapa kelebihan:
Dalam proses silikon CMOS, pertumbuhan epitaksi (EPI) pada substrat wafer merupakan langkah proses yang kritikal.
1, Meningkatkan kualiti kristal
Kecacatan dan bendasing substrat awal: Semasa proses pembuatan, substrat wafer mungkin mempunyai kecacatan dan bendasing tertentu. Pertumbuhan lapisan epitaksi boleh menghasilkan lapisan silikon monokristalin berkualiti tinggi dengan kepekatan kecacatan dan bendasing yang rendah pada substrat, yang penting untuk fabrikasi peranti seterusnya.
Struktur kristal seragam: Pertumbuhan epitaksi memastikan struktur kristal yang lebih seragam, mengurangkan kesan sempadan butiran dan kecacatan pada bahan substrat, sekali gus meningkatkan kualiti kristal keseluruhan wafer.
2, meningkatkan prestasi elektrik.
Mengoptimumkan ciri-ciri peranti: Dengan mengembangkan lapisan epitaksi pada substrat, kepekatan doping dan jenis silikon boleh dikawal dengan tepat, mengoptimumkan prestasi elektrik peranti. Contohnya, doping lapisan epitaksi boleh dilaraskan dengan halus untuk mengawal voltan ambang MOSFET dan parameter elektrik lain.
Mengurangkan arus bocor: Lapisan epitaksi berkualiti tinggi mempunyai ketumpatan kecacatan yang lebih rendah, yang membantu mengurangkan arus bocor dalam peranti, sekali gus meningkatkan prestasi dan kebolehpercayaan peranti.
3. Meningkatkan prestasi elektrik.
Mengurangkan Saiz Ciri: Dalam nod proses yang lebih kecil (seperti 7nm, 5nm), saiz ciri peranti terus mengecil, memerlukan bahan yang lebih halus dan berkualiti tinggi. Teknologi pertumbuhan epitaksi dapat memenuhi permintaan ini, menyokong pembuatan litar bersepadu berprestasi tinggi dan berketumpatan tinggi.
Meningkatkan Voltan Kerosakan: Lapisan epitaksi boleh direka bentuk dengan voltan kerosakan yang lebih tinggi, yang penting untuk pembuatan peranti berkuasa tinggi dan voltan tinggi. Contohnya, dalam peranti kuasa, lapisan epitaksi boleh meningkatkan voltan kerosakan peranti, sekali gus meningkatkan julat operasi yang selamat.
4, Keserasian Proses dan Struktur Berbilang Lapisan
Struktur Berbilang Lapisan: Teknologi pertumbuhan epitaksi membolehkan pertumbuhan struktur berbilang lapisan pada substrat, dengan lapisan berbeza yang mempunyai kepekatan dan jenis doping yang berbeza-beza. Ini sangat bermanfaat untuk pembuatan peranti CMOS kompleks dan membolehkan penyepaduan tiga dimensi.
Keserasian: Proses pertumbuhan epitaksi sangat serasi dengan proses pembuatan CMOS sedia ada, menjadikannya mudah untuk disepadukan ke dalam aliran kerja pembuatan semasa tanpa memerlukan pengubahsuaian yang ketara pada barisan proses.
Ringkasan: Aplikasi pertumbuhan epitaksi dalam proses silikon CMOS bertujuan terutamanya untuk meningkatkan kualiti kristal wafer, mengoptimumkan prestasi elektrik peranti, menyokong nod proses lanjutan dan memenuhi permintaan pembuatan litar bersepadu berprestasi tinggi dan berketumpatan tinggi. Teknologi pertumbuhan epitaksi membolehkan kawalan tepat terhadap doping dan struktur bahan, meningkatkan prestasi keseluruhan dan kebolehpercayaan peranti.
Masa siaran: 16 Okt-2024