실리콘 웨이퍼 기판에 추가 실리콘 원자 층을 성장시키면 다음과 같은 몇 가지 장점이 있습니다.
CMOS 실리콘 공정에서 웨이퍼 기판의 EPI(에피택셜 성장)는 중요한 공정 단계입니다.
1、결정 품질 향상
초기 기판 결함 및 불순물: 제조 공정 중에 웨이퍼 기판에 특정 결함과 불순물이 있을 수 있습니다. 에피택셜 층의 성장은 기판의 결함 및 불순물 농도가 낮은 고품질 단결정 실리콘 층을 생성할 수 있으며, 이는 후속 장치 제조에 중요합니다.
균일한 결정 구조: 에피택셜 성장은 보다 균일한 결정 구조를 보장하여 기판 재료의 결정 경계 및 결함의 영향을 줄여 웨이퍼의 전반적인 결정 품질을 향상시킵니다.
2, 전기적 성능을 향상시킵니다.
장치 특성 최적화: 기판에 에피택셜 층을 성장시킴으로써 실리콘의 도핑 농도와 유형을 정밀하게 제어하여 장치의 전기적 성능을 최적화할 수 있습니다. 예를 들어, 에피택셜 층의 도핑을 미세하게 조정하여 MOSFET의 문턱 전압과 기타 전기적 매개변수를 제어할 수 있습니다.
누설 전류 감소: 고품질 에피택셜 레이어는 결함 밀도가 낮아 장치의 누설 전류를 줄여 장치 성능과 신뢰성을 향상시킵니다.
3, 전기적 성능을 향상시킵니다.
기능 크기 감소: 더 작은 프로세스 노드(예: 7nm, 5nm)에서는 장치의 기능 크기가 계속 줄어들어 더욱 정교하고 고품질의 재료가 필요합니다. 에피택셜 성장 기술은 이러한 요구를 충족하여 고성능, 고밀도 집적 회로의 제조를 지원합니다.
항복 전압 향상: 에피택셜 레이어는 더 높은 항복 전압으로 설계될 수 있으며 이는 고전력 및 고전압 장치 제조에 중요합니다. 예를 들어, 전력 장치에서 에피택셜 층은 장치의 항복 전압을 향상시켜 안전한 작동 범위를 늘릴 수 있습니다.
4, 공정 호환성 및 다층 구조
다층 구조: 에피택셜 성장 기술을 사용하면 다양한 도핑 농도와 유형을 갖는 다양한 층을 사용하여 기판에 다층 구조를 성장시킬 수 있습니다. 이는 복잡한 CMOS 장치를 제조하고 3차원 통합을 가능하게 하는 데 매우 유용합니다.
호환성: 에피택셜 성장 프로세스는 기존 CMOS 제조 프로세스와 호환성이 높기 때문에 프로세스 라인을 크게 수정하지 않고도 현재 제조 작업 흐름에 쉽게 통합할 수 있습니다.
요약: CMOS 실리콘 공정에 에피택셜 성장을 적용하는 것은 주로 웨이퍼 결정 품질을 향상시키고, 장치 전기 성능을 최적화하고, 고급 공정 노드를 지원하고, 고성능 및 고밀도 집적 회로 제조 요구 사항을 충족시키는 것을 목표로 합니다. 에피택셜 성장 기술을 사용하면 재료 도핑과 구조를 정밀하게 제어할 수 있어 장치의 전반적인 성능과 신뢰성이 향상됩니다.
게시 시간: 2024년 10월 16일