การปลูกชั้นอะตอมซิลิกอนเพิ่มเติมบนแผ่นเวเฟอร์ซิลิกอนมีข้อดีหลายประการ:
ในกระบวนการซิลิกอน CMOS การเจริญเติบโตแบบเอพิแทกเซียล (EPI) บนพื้นผิวเวเฟอร์เป็นขั้นตอนกระบวนการที่สำคัญ
1、การปรับปรุงคุณภาพคริสตัล
ข้อบกพร่องและสิ่งเจือปนเบื้องต้นของวัสดุพิมพ์: ในระหว่างกระบวนการผลิต วัสดุพิมพ์เวเฟอร์อาจมีข้อบกพร่องและสิ่งเจือปนบางประการ การเติบโตของชั้นเอพิแทกเซียลสามารถผลิตชั้นซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์คุณภาพสูงที่มีข้อบกพร่องและสิ่งเจือปนในวัสดุพิมพ์ต่ำ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการผลิตอุปกรณ์ในขั้นตอนต่อไป
โครงสร้างผลึกที่สม่ำเสมอ: การเจริญเติบโตแบบเอพิแทกเซียลช่วยให้โครงสร้างผลึกที่สม่ำเสมอมากขึ้น ลดผลกระทบของขอบเกรนและข้อบกพร่องในวัสดุพื้นผิว จึงปรับปรุงคุณภาพผลึกโดยรวมของเวเฟอร์
2、ปรับปรุงประสิทธิภาพไฟฟ้า
การปรับปรุงคุณลักษณะของอุปกรณ์ให้เหมาะสมที่สุด: การปลูกชั้นเอพิแทกเซียลบนวัสดุรองรับ ช่วยให้สามารถควบคุมความเข้มข้นและชนิดของซิลิกอนของการเจือปนได้อย่างแม่นยำ ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพทางไฟฟ้าของอุปกรณ์ ตัวอย่างเช่น การเจือปนของชั้นเอพิแทกเซียลสามารถปรับได้อย่างละเอียดเพื่อควบคุมแรงดันไฟฟ้าเกณฑ์ของ MOSFET และพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าอื่นๆ
ลดกระแสไฟรั่ว: ชั้นเอพิแทกเซียลคุณภาพสูงมีความหนาแน่นของข้อบกพร่องที่ต่ำกว่า ซึ่งช่วยลดกระแสไฟรั่วในอุปกรณ์ได้ จึงช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์
3、ปรับปรุงประสิทธิภาพไฟฟ้า
การลดขนาดฟีเจอร์: ในโหนดกระบวนการขนาดเล็ก (เช่น 7 นาโนเมตร, 5 นาโนเมตร) ขนาดฟีเจอร์ของอุปกรณ์จะเล็กลงอย่างต่อเนื่อง ส่งผลให้ต้องใช้วัสดุคุณภาพสูงและประณีตมากขึ้น เทคโนโลยีการเติบโตแบบเอพิแทกเซียลสามารถตอบสนองความต้องการเหล่านี้ได้ โดยสนับสนุนการผลิตวงจรรวมประสิทธิภาพสูงและความหนาแน่นสูง
การเพิ่มแรงดันพังทลาย: สามารถออกแบบชั้นเอพิแทกเซียลให้มีแรงดันพังทลายที่สูงขึ้น ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการผลิตอุปกรณ์กำลังสูงและแรงดันไฟฟ้าสูง ตัวอย่างเช่น ในอุปกรณ์ไฟฟ้ากำลัง ชั้นเอพิแทกเซียลสามารถปรับปรุงแรงดันพังทลายของอุปกรณ์ ช่วยเพิ่มช่วงการทำงานที่ปลอดภัย
4、ความเข้ากันได้ของกระบวนการและโครงสร้างหลายชั้น
โครงสร้างหลายชั้น: เทคโนโลยีการเจริญเติบโตแบบเอพิแทกเซียลช่วยให้โครงสร้างหลายชั้นบนพื้นผิวต่าง ๆ เจริญเติบโตได้ โดยแต่ละชั้นจะมีความเข้มข้นและชนิดของสารเจือปนที่แตกต่างกัน ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการผลิตอุปกรณ์ CMOS ที่ซับซ้อนและช่วยให้สามารถผสานรวมแบบสามมิติได้
ความเข้ากันได้: กระบวนการเจริญเติบโตแบบเอพิแทกเซียลมีความเข้ากันได้สูงกับกระบวนการผลิต CMOS ที่มีอยู่ ทำให้สามารถรวมเข้ากับเวิร์กโฟลว์การผลิตปัจจุบันได้ง่ายโดยไม่จำเป็นต้องปรับเปลี่ยนสายกระบวนการอย่างมีนัยสำคัญ
สรุป: การประยุกต์ใช้การเจริญเติบโตแบบเอพิแทกเซียลในกระบวนการซิลิคอน CMOS มีวัตถุประสงค์หลักเพื่อปรับปรุงคุณภาพของผลึกเวเฟอร์ เพิ่มประสิทธิภาพทางไฟฟ้าของอุปกรณ์ รองรับโหนดกระบวนการขั้นสูง และตอบสนองความต้องการด้านการผลิตวงจรรวมประสิทธิภาพสูงและความหนาแน่นสูง เทคโนโลยีการเจริญเติบโตแบบเอพิแทกเซียลช่วยให้สามารถควบคุมการเจือวัสดุและโครงสร้างได้อย่างแม่นยำ ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์
เวลาโพสต์: 16 ต.ค. 2567