לגידול שכבה נוספת של אטומי סיליקון על מצע פרוסות סיליקון יש מספר יתרונות:
בתהליכי סיליקון CMOS, גידול אפיטקסיאלי (EPI) על מצע הפרוסות הוא שלב תהליך קריטי.
1、שיפור איכות הגביש
פגמים וזיהומים ראשוניים במצע: במהלך תהליך הייצור, עשויים להיות פגמים וזיהומים מסוימים במצע הפרוסות. צמיחת השכבה האפיטקסיאלית יכולה לייצר שכבת סיליקון חד-גבישית איכותית עם ריכוזים נמוכים של פגמים וזיהומים על גבי המצע, דבר חיוני לייצור המכשיר הבא.
מבנה גבישי אחיד: הצמיחה האפיטקסיאלית מבטיחה מבנה גבישי אחיד יותר, מפחיתה את ההשפעה של גבולות גרגרים ופגמים בחומר המצע, ובכך משפרת את איכות הגביש הכללית של הפרוסה.
2, לשפר את הביצועים החשמליים.
אופטימיזציה של מאפייני המכשיר: על ידי גידול שכבה אפיטקסיאלית על המצע, ניתן לשלוט במדויק על ריכוז הסימול וסוג הסיליקון, תוך אופטימיזציה של הביצועים החשמליים של המכשיר. לדוגמה, ניתן להתאים את הסימום של השכבה האפיטקסיאלית כדי לשלוט במתח הסף של MOSFETs ופרמטרים חשמליים אחרים.
הפחתת זרם דליפה: לשכבה אפיטקסיאלית איכותית יש צפיפות פגמים נמוכה יותר, מה שעוזר להפחית את זרם הדליפה במכשירים, ובכך משפר את ביצועי המכשיר ואמינותם.
3, לשפר את הביצועים החשמליים.
צמצום גודל התכונה: בצמתי תהליך קטנים יותר (כגון 7 ננומטר, 5 ננומטר), גודל התכונה של המכשירים ממשיך להתכווץ, ודורש חומרים מעודנים ואיכותיים יותר. טכנולוגיית צמיחה אפיטקסיאלית יכולה לענות על הדרישות הללו, ותומכת בייצור של מעגלים משולבים בעלי ביצועים גבוהים וצפיפות גבוהה.
שיפור מתח התמוטטות: ניתן לעצב שכבות אפיטקסיאליות עם מתחי פירוק גבוהים יותר, דבר שהוא קריטי לייצור מכשירים בעלי הספק גבוה ומתח גבוה. לדוגמה, במכשירי חשמל, שכבות אפיטקסיאליות יכולות לשפר את מתח ההתמוטטות של המכשיר, ולהגדיל את טווח הפעולה הבטוח.
4、תאימות תהליכים ומבנים רב שכבתיים
מבנים רב שכבתיים: טכנולוגיית גידול אפיטקסיאלית מאפשרת גידול של מבנים רב שכבתיים על מצעים, כאשר שכבות שונות בעלות ריכוזי וסוגי סימום משתנים. זה מועיל מאוד לייצור התקני CMOS מורכבים ומאפשר אינטגרציה תלת מימדית.
תאימות: תהליך הצמיחה האפיטקסיאלי תואם מאוד לתהליכי ייצור קיימים של CMOS, מה שמקל על שילובו בזרימות העבודה הנוכחיות של ייצור ללא צורך בשינויים משמעותיים בקווי התהליך.
תקציר: היישום של צמיחה אפיטקסיאלית בתהליכי סיליקון CMOS נועד בעיקר לשפר את איכות גביש פרוסות, לייעל את הביצועים החשמליים של המכשיר, לתמוך בצמתי תהליך מתקדם ולעמוד בדרישות של ייצור מעגלים משולבים בעלי ביצועים גבוהים וצפיפות גבוהה. טכנולוגיית הצמיחה האפיטקסיאלית מאפשרת שליטה מדויקת בסימום החומר ובמבנה, ומשפרת את הביצועים והאמינות הכוללים של המכשירים.
זמן פרסום: 16 באוקטובר 2024