Η ανάπτυξη ενός επιπλέον στρώματος ατόμων πυριτίου σε ένα υπόστρωμα πλακιδίων πυριτίου έχει πολλά πλεονεκτήματα:
Στις διεργασίες πυριτίου CMOS, η επιταξιακή ανάπτυξη (EPI) στο υπόστρωμα πλακιδίων είναι ένα κρίσιμο βήμα της διαδικασίας.
1, Βελτίωση της ποιότητας των κρυστάλλων
Αρχικά ελαττώματα και ακαθαρσίες υποστρώματος: Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κατασκευής, το υπόστρωμα πλακιδίων 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 του πλακιδίου.
2, βελτίωση της ηλεκτρικής απόδοσης.
Βελτιστοποίηση των χαρακτηριστικών της συσκευής: Με την ανάπτυξη ενός επιταξιακού στρώματος στο υπόστρωμα, η συγκέντρωση προσμίξεων και ο τύπος του πυριτίου μπορούν να ελεγχθούν με ακρίβεια, βελτιστοποιώντας την ηλεκτρική απόδοση της συσκευής. Για παράδειγμα, η προσμίξη του επιταξιακού στρώματος μπορεί να ρυθμιστεί με ακρίβεια για τον έλεγχο της τάσης κατωφλίου των MOSFET και άλλων ηλεκτρικών παραμέτρων.
Μείωση του ρεύματος διαρροής: Ένα επιταξιακό στρώμα υψηλής ποιότητας έχει χαμηλότερη πυκνότητα ελαττωμάτων, η οποία βοηθά στη μείωση του ρεύματος διαρροής στις συσκευές, βελτιώνοντας έτσι την απόδοση και την αξιοπιστία της συσκευής.
3, βελτίωση της ηλεκτρικής απόδοσης.
Μείωση του Μεγέθους των Χαρακτηριστικών: Σε μικρότερους κόμβους διεργασιών (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.
Βελτίωση 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 ασφαλές εύρος 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 προσμίξεων. Αυτό είναι ιδιαίτερα ωφέλιμο για την κατασκευή σύνθετων συσκευών CMOS και την ενεργοποίηση της τρισδιάστατης ενσωμάτωσης.
Συμβατότητα: Η διαδικασία επιταξιακής ανάπτυξης είναι ιδιαίτερα συμβατή με τις υπάρχουσες διαδικασίες κατασκευής CMOS, καθιστώντας εύκολη την ενσωμάτωσή της στις τρέχουσες ροές εργασίας κατασκευής χωρίς την ανάγκη σημαντικών τροποποιήσεων στις γραμμές παραγωγής.
Σύνοψη: Η εφαρμογή της επιταξιακής ανάπτυξης σε διεργασίες πυριτίου CMOS στοχεύει κυρίως στη βελτίωση της ποιότητας των κρυστάλλων πλακιδίων, στη βελτιστοποίηση της ηλεκτρικής απόδοσης των συσκευών, στην υποστήριξη προηγμένων κόμβων διεργασιών και στην κάλυψη των απαιτήσεων κατασκευής ολοκληρωμένων κυκλωμάτων υψηλής απόδοσης και υψηλής πυκνότητας. Η τεχνολογία επιταξιακής ανάπτυξης επιτρέπει τον ακριβή έλεγχο της προσθήκης υλικών και της δομής, βελτιώνοντας τη συνολική απόδοση και αξιοπιστία των συσκευών.
Ώρα δημοσίευσης: 16 Οκτωβρίου 2024