Η ανάπτυξη ενός επιπλέον στρώματος ατόμων πυριτίου σε ένα υπόστρωμα γκοφρέτας πυριτίου έχει πολλά πλεονεκτήματα:
Στις διεργασίες πυριτίου CMOS, η επιταξιακή ανάπτυξη (EPI) στο υπόστρωμα του πλακιδίου είναι ένα κρίσιμο βήμα διαδικασίας.
1, Βελτίωση της ποιότητας των κρυστάλλων
Αρχικά ελαττώματα και ακαθαρσίες υποστρώματος: Κατά τη διαδικασία κατασκευής, το υπόστρωμα γκοφρέτας μπορεί να έχει ορισμένα ελαττώματα και ακαθαρσίες. Η ανάπτυξη του επιταξιακού στρώματος μπορεί να παράγει ένα στρώμα μονοκρυσταλλικού πυριτίου υψηλής ποιότητας με χαμηλές συγκεντρώσεις ελαττωμάτων και ακαθαρσιών στο υπόστρωμα, το οποίο είναι κρίσιμο για την επακόλουθη κατασκευή της συσκευής.
Ομοιόμορφη κρυσταλλική δομή: Η επιταξιακή ανάπτυξη εξασφαλίζει μια πιο ομοιόμορφη κρυσταλλική δομή, μειώνοντας την επίδραση των ορίων των κόκκων και των ελαττωμάτων στο υλικό του υποστρώματος, βελτιώνοντας έτσι τη συνολική κρυσταλλική ποιότητα της γκοφρέτας.
2, βελτίωση της ηλεκτρικής απόδοσης.
Βελτιστοποίηση των χαρακτηριστικών της συσκευής: Με την ανάπτυξη ενός επιταξιακού στρώματος στο υπόστρωμα, η συγκέντρωση ντόπινγκ και ο τύπος του πυριτίου μπορούν να ελεγχθούν με ακρίβεια, βελτιστοποιώντας την ηλεκτρική απόδοση της συσκευής. Για παράδειγμα, το ντόπινγκ της επιταξιακής στρώσης μπορεί να ρυθμιστεί με ακρίβεια για τον έλεγχο της οριακής τάσης των MOSFET και άλλων ηλεκτρικών παραμέτρων.
Μείωση ρεύματος διαρροής: Μια επιταξιακή στρώση υψηλής ποιότητας έχει χαμηλότερη πυκνότητα ελαττώματος, η οποία συμβάλλει στη μείωση του ρεύματος διαρροής στις συσκευές, βελτιώνοντας έτσι την απόδοση και την αξιοπιστία της συσκευής.
3, βελτίωση της ηλεκτρικής απόδοσης.
Μείωση μεγέθους λειτουργιών: Σε μικρότερους κόμβους διεργασίας (όπως 7nm, 5nm), το μέγεθος των χαρακτηριστικών των συσκευών συνεχίζει να συρρικνώνεται, απαιτώντας πιο εκλεπτυσμένα και υψηλής ποιότητας υλικά. Η τεχνολογία επιταξιακής ανάπτυξης μπορεί να καλύψει αυτές τις απαιτήσεις, υποστηρίζοντας την κατασκευή ολοκληρωμένων κυκλωμάτων υψηλής απόδοσης και υψηλής πυκνότητας.
Ενίσχυση της τάσης διάσπασης: Τα επιταξιακά στρώματα μπορούν να σχεδιαστούν με υψηλότερες τάσεις διάσπασης, κάτι που είναι κρίσιμο για την κατασκευή συσκευών υψηλής ισχύος και υψηλής τάσης. Για παράδειγμα, σε συσκευές ισχύος, τα επιταξιακά στρώματα μπορούν να βελτιώσουν την τάση διάσπασης της συσκευής, αυξάνοντας το εύρος ασφαλούς λειτουργίας.
4, Συμβατότητα διεργασιών και πολυστρωματικές δομές
Πολυστρωματικές δομές: Η τεχνολογία επιταξιακής ανάπτυξης επιτρέπει την ανάπτυξη πολυστρωματικών δομών σε υποστρώματα, με διαφορετικά στρώματα να έχουν ποικίλες συγκεντρώσεις και τύπους ντόπινγκ. Αυτό είναι εξαιρετικά ωφέλιμο για την κατασκευή πολύπλοκων συσκευών CMOS και για την παροχή τρισδιάστατης ενοποίησης.
Συμβατότητα: Η διαδικασία επιταξιακής ανάπτυξης είναι εξαιρετικά συμβατή με τις υπάρχουσες διαδικασίες παραγωγής CMOS, καθιστώντας εύκολη την ενσωμάτωση στις τρέχουσες ροές εργασιών παραγωγής χωρίς την ανάγκη σημαντικών τροποποιήσεων στις γραμμές διεργασίας.
Περίληψη: Η εφαρμογή της επιταξιακής ανάπτυξης σε διεργασίες πυριτίου CMOS στοχεύει κυρίως στη βελτίωση της ποιότητας των κρυστάλλων γκοφρέτας, στη βελτιστοποίηση της ηλεκτρικής απόδοσης της συσκευής, στην υποστήριξη προηγμένων κόμβων διεργασίας και στην κάλυψη των απαιτήσεων της κατασκευής ολοκληρωμένων κυκλωμάτων υψηλής απόδοσης και υψηλής πυκνότητας. Η τεχνολογία επιταξιακής ανάπτυξης επιτρέπει τον ακριβή έλεγχο του ντόπινγκ και της δομής του υλικού, βελτιώνοντας τη συνολική απόδοση και αξιοπιστία των συσκευών.
Ώρα δημοσίευσης: Οκτ-16-2024