Gojenje dodatne plasti silicijevih atomov na silicijevem substratu ima več prednosti:
V CMOS silicijevih postopkih je epitaksialna rast (EPI) na substratu rezine ključni procesni korak.
1. Izboljšanje kakovosti kristalov
Začetne napake in nečistoče substrata: Med proizvodnim procesom ima lahko substrat rezine določene napake in nečistoče. Rast epitaksialne plasti lahko ustvari visokokakovostno monokristalno silicijevo plast z nizko koncentracijo napak in nečistoč na substratu, kar je ključnega pomena za nadaljnjo izdelavo naprav.
Enotna kristalna struktura: Epitaksialna rast zagotavlja bolj enakomerno kristalno strukturo, zmanjšuje vpliv meja zrn in napak v substratnem materialu, s čimer se izboljša splošna kristalna kakovost rezine.
2、izboljšajte električne lastnosti.
Optimizacija značilnosti naprave: Z gojenjem epitaksialne plasti na substratu je mogoče natančno nadzorovati koncentracijo dopiranja in vrsto silicija, kar optimizira električne lastnosti naprave. Na primer, dopiranje epitaksialne plasti je mogoče fino nastaviti za nadzor praga napetosti MOSFET-ov in drugih električnih parametrov.
Zmanjšanje uhajalnega toka: Visokokakovostna epitaksialna plast ima manjšo gostoto napak, kar pomaga zmanjšati uhajalni tok v napravah in s tem izboljša delovanje in zanesljivost naprav.
3, izboljšajte električne lastnosti.
Zmanjševanje velikosti elementov: V manjših procesnih vozliščih (kot sta 7nm, 5nm) se velikost elementov naprav še naprej krči, kar zahteva bolj izpopolnjene in visokokakovostne materiale. Tehnologija epitaksialne rasti lahko izpolni te zahteve in podpre proizvodnjo visokozmogljivih integriranih vezij z visoko gostoto.
Izboljšanje prebojne napetosti: Epitaksialne plasti je mogoče zasnovati z višjimi prebojnimi napetostmi, kar je ključnega pomena za izdelavo visokonapetostnih in močnostnih naprav. Na primer, v močnostnih napravah lahko epitaksialne plasti izboljšajo prebojno napetost naprave in s tem povečajo varno delovno območje.
4. Združljivost procesov in večplastne strukture
Večplastne strukture: Tehnologija epitaksialne rasti omogoča rast večplastnih struktur na substratih, pri čemer imajo različne plasti različne koncentracije in vrste dopiranja. To je zelo koristno za izdelavo kompleksnih CMOS naprav in omogoča tridimenzionalno integracijo.
Združljivost: Postopek epitaksialne rasti je zelo združljiv z obstoječimi proizvodnimi procesi CMOS, kar omogoča enostavno integracijo v trenutne proizvodne poteke dela brez potrebe po večjih spremembah procesnih linij.
Povzetek: Uporaba epitaksialne rasti v CMOS silicijevih postopkih je namenjena predvsem izboljšanju kakovosti kristalnih rezin, optimizaciji električnih zmogljivosti naprav, podpori naprednih procesnih vozlišč in izpolnjevanju zahtev izdelave visokozmogljivih in gostotnih integriranih vezij. Tehnologija epitaksialne rasti omogoča natančen nadzor dopiranja in strukture materiala, kar izboljša splošno zmogljivost in zanesljivost naprav.
Čas objave: 16. oktober 2024