การปลูกชั้นอะตอมซิลิกอนเพิ่มเติมบนพื้นผิวเวเฟอร์ซิลิกอนมีข้อดีหลายประการ:
ในกระบวนการซิลิกอน CMOS การเจริญเติบโตแบบเอพิแทกเซียล (EPI) บนพื้นผิวเวเฟอร์เป็นขั้นตอนกระบวนการที่สำคัญ
1、การปรับปรุงคุณภาพคริสตัล
ข้อบกพร่องและสิ่งเจือปนของสารตั้งต้นเริ่มต้น: ในระหว่างกระบวนการผลิต สารตั้งต้นของเวเฟอร์อาจมีข้อบกพร่องและสิ่งเจือปนบางประการ การเติบโตของชั้นเอพิแทกเซียลสามารถผลิตชั้นซิลิกอนโมโนคริสตัลไลน์คุณภาพสูงที่มีความเข้มข้นต่ำของข้อบกพร่องและสิ่งเจือปนในสารตั้งต้น ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการผลิตอุปกรณ์ในภายหลัง
โครงสร้างผลึกที่สม่ำเสมอ: การเจริญเติบโตแบบเอพิแทกเซียลช่วยให้โครงสร้างผลึกมีความสม่ำเสมอมากขึ้น ลดผลกระทบของขอบเกรนและข้อบกพร่องในวัสดุพื้นผิว จึงปรับปรุงคุณภาพผลึกโดยรวมของเวเฟอร์ได้ดีขึ้น
2、ปรับปรุงประสิทธิภาพไฟฟ้า
การปรับปรุงคุณลักษณะของอุปกรณ์: การปลูกชั้นเอพิแทกเซียลบนพื้นผิวทำให้สามารถควบคุมความเข้มข้นของการเจือปนและประเภทของซิลิกอนได้อย่างแม่นยำ ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพทางไฟฟ้าของอุปกรณ์ ตัวอย่างเช่น สามารถปรับการเจือปนของชั้นเอพิแทกเซียลได้อย่างละเอียดเพื่อควบคุมแรงดันไฟฟ้าเกณฑ์ของ MOSFET และพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าอื่นๆ
ลดกระแสไฟรั่ว: ชั้นเอพิแทกเซียลคุณภาพสูงมีความหนาแน่นของข้อบกพร่องน้อยลง ซึ่งช่วยลดกระแสไฟรั่วในอุปกรณ์ได้ จึงช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์
3、ปรับปรุงประสิทธิภาพไฟฟ้า
การลดขนาดฟีเจอร์: ในโหนดกระบวนการขนาดเล็ก (เช่น 7nm, 5nm) ขนาดฟีเจอร์ของอุปกรณ์จะเล็กลงเรื่อยๆ ซึ่งต้องใช้วัสดุที่ละเอียดและคุณภาพสูงกว่า เทคโนโลยีการเติบโตแบบเอพิแทกเซียลสามารถตอบสนองความต้องการเหล่านี้ได้ โดยรองรับการผลิตวงจรรวมประสิทธิภาพสูงและความหนาแน่นสูง
การเพิ่มแรงดันพังทลาย: สามารถออกแบบชั้นเอพิแทกเซียลให้มีแรงดันพังทลายสูงขึ้น ซึ่งถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการผลิตอุปกรณ์กำลังสูงและแรงดันไฟฟ้าสูง ตัวอย่างเช่น ในอุปกรณ์ไฟฟ้า ชั้นเอพิแทกเซียลสามารถปรับปรุงแรงดันพังทลายของอุปกรณ์ได้ ทำให้ช่วงการทำงานที่ปลอดภัยเพิ่มขึ้น
4、ความเข้ากันได้ของกระบวนการและโครงสร้างหลายชั้น
โครงสร้างหลายชั้น: เทคโนโลยีการเจริญเติบโตแบบเอพิแทกเซียลช่วยให้โครงสร้างหลายชั้นบนสารตั้งต้นเติบโตได้ โดยแต่ละชั้นจะมีความเข้มข้นและประเภทของการเจือปนสารที่แตกต่างกัน ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการผลิตอุปกรณ์ CMOS ที่ซับซ้อนและเปิดใช้งานการบูรณาการแบบสามมิติ
ความเข้ากันได้: กระบวนการเจริญเติบโตของเอพิแทกเซียลมีความเข้ากันได้สูงกับกระบวนการผลิต CMOS ที่มีอยู่ ทำให้สามารถรวมเข้ากับเวิร์กโฟลว์การผลิตปัจจุบันได้อย่างง่ายดายโดยไม่จำเป็นต้องปรับเปลี่ยนสายกระบวนการอย่างมาก
บทสรุป: การประยุกต์ใช้การเจริญเติบโตแบบเอพิแทกเซียลในกระบวนการซิลิกอน CMOS มุ่งหวังที่จะปรับปรุงคุณภาพผลึกเวเฟอร์ เพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของระบบไฟฟ้าของอุปกรณ์ รองรับโหนดกระบวนการขั้นสูง และตอบสนองความต้องการในการผลิตวงจรรวมประสิทธิภาพสูงและความหนาแน่นสูง เทคโนโลยีการเจริญเติบโตแบบเอพิแทกเซียลช่วยให้ควบคุมการเจือปนวัสดุและโครงสร้างได้อย่างแม่นยำ ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์
เวลาโพสต์: 16 ต.ค. 2567