सिलिकॉन वेफर सब्सट्रेट पर सिलिकॉन परमाणुओं की एक अतिरिक्त परत उगाने के कई फायदे हैं:
सीएमओएस सिलिकॉन प्रक्रियाओं में, वेफर सब्सट्रेट पर एपीटैक्सियल वृद्धि (ईपीआई) एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया चरण है।
1、क्रिस्टल की गुणवत्ता में सुधार
प्रारंभिक सब्सट्रेट दोष और अशुद्धियाँ: निर्माण प्रक्रिया के दौरान, वेफर सब्सट्रेट में कुछ दोष और अशुद्धियाँ हो सकती हैं। एपिटैक्सियल परत की वृद्धि सब्सट्रेट पर दोषों और अशुद्धियों की कम सांद्रता वाली उच्च-गुणवत्ता वाली मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन परत का निर्माण कर सकती है, जो बाद के उपकरण निर्माण के लिए महत्वपूर्ण है।
एकसमान क्रिस्टल संरचना: एपीटैक्सियल वृद्धि एक अधिक एकसमान क्रिस्टल संरचना सुनिश्चित करती है, जिससे सब्सट्रेट सामग्री में अनाज की सीमाओं और दोषों का प्रभाव कम हो जाता है, जिससे वेफर की समग्र क्रिस्टल गुणवत्ता में सुधार होता है।
2、विद्युत प्रदर्शन में सुधार.
उपकरण की विशेषताओं का अनुकूलन: सब्सट्रेट पर एक एपिटैक्सियल परत विकसित करके, सिलिकॉन की डोपिंग सांद्रता और प्रकार को सटीक रूप से नियंत्रित किया जा सकता है, जिससे उपकरण का विद्युत प्रदर्शन अनुकूलित होता है। उदाहरण के लिए, एपिटैक्सियल परत की डोपिंग को MOSFETs और अन्य विद्युत मापदंडों के थ्रेशोल्ड वोल्टेज को नियंत्रित करने के लिए सूक्ष्मता से समायोजित किया जा सकता है।
लीकेज करंट को कम करना: उच्च गुणवत्ता वाली एपीटैक्सियल परत में दोष घनत्व कम होता है, जो उपकरणों में लीकेज करंट को कम करने में मदद करता है, जिससे उपकरण का प्रदर्शन और विश्वसनीयता में सुधार होता है।
3、विद्युत प्रदर्शन में सुधार.
फ़ीचर साइज़ को कम करना: छोटे प्रोसेस नोड्स (जैसे 7nm, 5nm) में, उपकरणों का फ़ीचर साइज़ लगातार सिकुड़ता रहता है, जिसके लिए अधिक परिष्कृत और उच्च-गुणवत्ता वाली सामग्री की आवश्यकता होती है। एपिटैक्सियल ग्रोथ तकनीक इन माँगों को पूरा कर सकती है, और उच्च-प्रदर्शन और उच्च-घनत्व वाले एकीकृत परिपथों के निर्माण में सहायता कर सकती है।
ब्रेकडाउन वोल्टेज में वृद्धि: एपिटैक्सियल परतों को उच्च ब्रेकडाउन वोल्टेज के साथ डिज़ाइन किया जा सकता है, जो उच्च-शक्ति और उच्च-वोल्टेज उपकरणों के निर्माण के लिए महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, पावर उपकरणों में, एपिटैक्सियल परतें उपकरण के ब्रेकडाउन वोल्टेज में सुधार कर सकती हैं, जिससे सुरक्षित संचालन सीमा बढ़ जाती है।
4、प्रक्रिया संगतता और बहुपरत संरचनाएं
बहुपरत संरचनाएँ: एपिटैक्सियल ग्रोथ तकनीक, सब्सट्रेट पर बहुपरत संरचनाओं के विकास की अनुमति देती है, जिसमें विभिन्न परतों में अलग-अलग डोपिंग सांद्रता और प्रकार होते हैं। यह जटिल CMOS उपकरणों के निर्माण और त्रि-आयामी एकीकरण को सक्षम करने के लिए अत्यधिक लाभकारी है।
अनुकूलता: एपिटैक्सियल विकास प्रक्रिया मौजूदा CMOS विनिर्माण प्रक्रियाओं के साथ अत्यधिक सुसंगत है, जिससे प्रक्रिया लाइनों में महत्वपूर्ण संशोधनों की आवश्यकता के बिना वर्तमान विनिर्माण वर्कफ़्लो में एकीकृत करना आसान हो जाता है।
सारांश: CMOS सिलिकॉन प्रक्रियाओं में एपिटैक्सियल ग्रोथ का अनुप्रयोग मुख्य रूप से वेफर क्रिस्टल की गुणवत्ता को बेहतर बनाने, उपकरण के विद्युत प्रदर्शन को अनुकूलित करने, उन्नत प्रक्रिया नोड्स का समर्थन करने और उच्च-प्रदर्शन एवं उच्च-घनत्व वाले एकीकृत परिपथ निर्माण की माँगों को पूरा करने के उद्देश्य से किया जाता है। एपिटैक्सियल ग्रोथ तकनीक सामग्री डोपिंग और संरचना के सटीक नियंत्रण की अनुमति देती है, जिससे उपकरणों के समग्र प्रदर्शन और विश्वसनीयता में सुधार होता है।
पोस्ट करने का समय: 16 अक्टूबर 2024