சிப் தயாரிப்பில் SiGe: ஒரு தொழில்முறை செய்தி அறிக்கை

செமிகண்டக்டர் பொருட்களின் பரிணாமம்

நவீன செமிகண்டக்டர் தொழில்நுட்பத்தில், மினியேட்டரைசேஷன் நோக்கிய இடைவிடாத உந்துதல் பாரம்பரிய சிலிக்கான் அடிப்படையிலான பொருட்களின் வரம்புகளைத் தள்ளியுள்ளது. அதிக செயல்திறன் மற்றும் குறைந்த மின் நுகர்வுக்கான தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய, SiGe (சிலிக்கான் ஜெர்மானியம்) அதன் தனித்துவமான இயற்பியல் மற்றும் மின் பண்புகளின் காரணமாக குறைக்கடத்தி சிப் தயாரிப்பில் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஒரு கலவைப் பொருளாக உருவெடுத்துள்ளது. என்பதை இந்தக் கட்டுரை ஆராய்கிறதுஎபிடாக்ஸி செயல்முறைSiGe மற்றும் எபிடாக்சியல் வளர்ச்சியில் அதன் பங்கு, வடிகட்டப்பட்ட சிலிக்கான் பயன்பாடுகள் மற்றும் கேட்-ஆல்-அரவுண்ட் (GAA) கட்டமைப்புகள்.

SiGe எபிடாக்ஸியின் முக்கியத்துவம்

1.1 சிப் தயாரிப்பில் எபிடாக்ஸி அறிமுகம்:

Epitaxy, பெரும்பாலும் Epi என சுருக்கமாக, ஒரே லட்டு ஏற்பாட்டுடன் ஒற்றை-படிக அடி மூலக்கூறில் ஒற்றை-படிக அடுக்கின் வளர்ச்சியைக் குறிக்கிறது. இந்த அடுக்கு ஒன்று இருக்கலாம்homoepitaxial (Si/Si போன்றவை)அல்லது ஹீட்டோரோபிடாக்சியல் (SiGe/Si அல்லது SiC/Si போன்றவை). மாலிகுலர் பீம் எபிடாக்ஸி (MBE), அல்ட்ரா-ஹை வெற்றிட இரசாயன நீராவி படிவு (UHV/CVD), வளிமண்டலம் மற்றும் குறைக்கப்பட்ட அழுத்தம் எபிடாக்ஸி (ATM & RP Epi) உள்ளிட்ட எபிடாக்சியல் வளர்ச்சிக்கு பல்வேறு முறைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த கட்டுரை சிலிக்கான் (Si) மற்றும் சிலிக்கான்-ஜெர்மானியம் (SiGe) ஆகியவற்றின் எபிடாக்சி செயல்முறைகளில் கவனம் செலுத்துகிறது.

1.2 SiGe Epitaxy இன் நன்மைகள்:

ஒரு குறிப்பிட்ட விகிதத்தில் ஜெர்மானியத்தை (Ge) இணைத்தல்எபிடாக்ஸி செயல்முறைSiGe ஒற்றை-படிக அடுக்கை உருவாக்குகிறது, இது பேண்ட்கேப் அகலத்தைக் குறைப்பது மட்டுமல்லாமல் டிரான்சிஸ்டரின் கட்-ஆஃப் அதிர்வெண்ணையும் (fT) அதிகரிக்கிறது. வயர்லெஸ் மற்றும் ஆப்டிகல் தகவல்தொடர்புகளுக்கான உயர் அதிர்வெண் சாதனங்களில் இது பரவலாகப் பொருந்தும். மேலும், மேம்பட்ட CMOS ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட சுற்று செயல்முறைகளில், Ge மற்றும் Si இடையே உள்ள லேட்டிஸ் பொருத்தமின்மை (சுமார் 4%) லட்டு அழுத்தத்தை அறிமுகப்படுத்துகிறது, எலக்ட்ரான்கள் அல்லது துளைகளின் இயக்கத்தை அதிகரிக்கிறது, இதனால் சாதனத்தின் செறிவு மின்னோட்டம் மற்றும் மறுமொழி வேகம் அதிகரிக்கிறது.

விரிவான SiGe எபிடாக்ஸி செயல்முறை ஓட்டம்

2.1 முன் சிகிச்சை:

சிலிக்கான் செதில்கள் விரும்பிய செயல்முறை விளைவுகளின் அடிப்படையில் முன்கூட்டியே சிகிச்சையளிக்கப்படுகின்றன, முதன்மையாக செதில் மேற்பரப்பில் உள்ள இயற்கை ஆக்சைடு அடுக்கு மற்றும் அசுத்தங்களை அகற்றுவதை உள்ளடக்கியது. அதிக அளவில் டோப் செய்யப்பட்ட அடி மூலக்கூறு செதில்களுக்கு, பின்சீலிங் தேவையா என்பதை கருத்தில் கொள்வது மிகவும் முக்கியமானது.எபிடாக்ஸி வளர்ச்சி.

2.2 வளர்ச்சி வாயுக்கள் மற்றும் நிபந்தனைகள்:

சிலிக்கான் வாயுக்கள்: சிலேன் (SiH₄), டிக்ளோரோசிலேன் (DCS, SiH₂Cl₂), மற்றும் ட்ரைக்ளோரோசிலேன் (TCS, SiHCl₃) ஆகியவை மூன்று பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் சிலிக்கான் வாயு ஆதாரங்களாகும். SiH₄ குறைந்த வெப்பநிலை முழு எபிடாக்சி செயல்முறைகளுக்கு ஏற்றது, அதே நேரத்தில் TCS, அதன் விரைவான வளர்ச்சி விகிதத்திற்கு பெயர் பெற்றது, தடிமனான தயாரிப்பில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.சிலிக்கான் எபிடாக்ஸிஅடுக்குகள்.

ஜெர்மானியம் வாயு: ஜெர்மானியம் (GeH₄) ஜெர்மானியத்தைச் சேர்ப்பதற்கான முதன்மை ஆதாரமாகும், இது SiGe கலவைகளை உருவாக்க சிலிக்கான் மூலங்களுடன் இணைந்து பயன்படுத்தப்படுகிறது.

தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட எபிடாக்சி: தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட வளர்ச்சியின் தொடர்புடைய விகிதங்களை சரிசெய்வதன் மூலம் அடையப்படுகிறதுஎபிடாக்சியல் படிவுமற்றும் சிட்டு பொறித்தல், குளோரின் கொண்ட சிலிக்கான் வாயு DCS ஐப் பயன்படுத்துகிறது. சிலிக்கான் மேற்பரப்பில் உள்ள Cl அணுக்களின் உறிஞ்சுதல் ஆக்சைடுகள் அல்லது நைட்ரைடுகளை விட குறைவாக இருப்பதால், எபிடாக்சியல் வளர்ச்சியை எளிதாக்குகிறது. SiH₄, Cl அணுக்கள் இல்லாதது மற்றும் குறைந்த செயல்படுத்தும் ஆற்றல் கொண்டது, பொதுவாக குறைந்த வெப்பநிலை முழு எபிடாக்ஸி செயல்முறைகளுக்கு மட்டுமே பயன்படுத்தப்படுகிறது. பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் மற்றொரு சிலிக்கான் மூலமான டிசிஎஸ், குறைந்த நீராவி அழுத்தத்தைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் அறை வெப்பநிலையில் திரவமாக உள்ளது, எதிர்வினை அறைக்குள் அதை அறிமுகப்படுத்த H₂ குமிழ் தேவைப்படுகிறது. இருப்பினும், இது ஒப்பீட்டளவில் மலிவானது மற்றும் அதன் விரைவான வளர்ச்சி விகிதத்திற்கு (5 μm/min வரை) தடிமனான சிலிக்கான் எபிடாக்ஸி அடுக்குகளை வளர்க்கப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது சிலிக்கான் எபிடாக்ஸி செதில் உற்பத்தியில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

எபிடாக்சியல் அடுக்குகளில் வடிகட்டிய சிலிக்கான்

போதுஎபிடாக்சியல் வளர்ச்சி, எபிடாக்சியல் ஒற்றை-படிக Si ஒரு தளர்வான SiGe அடுக்கில் டெபாசிட் செய்யப்படுகிறது. Si மற்றும் SiGe க்கு இடையே உள்ள லேட்டிஸ் பொருத்தமின்மை காரணமாக, Si ஒற்றை-படிக அடுக்கு அடிப்படை SiGe அடுக்கில் இருந்து இழுவிசை அழுத்தத்திற்கு உட்படுத்தப்படுகிறது, இது NMOS டிரான்சிஸ்டர்களில் எலக்ட்ரான் இயக்கத்தை கணிசமாக அதிகரிக்கிறது. இந்த தொழில்நுட்பம் செறிவூட்டல் மின்னோட்டத்தை (Idsat) அதிகரிப்பது மட்டுமல்லாமல், சாதனத்தின் மறுமொழி வேகத்தையும் மேம்படுத்துகிறது. PMOS சாதனங்களுக்கு, சேனலில் அழுத்த அழுத்தத்தை அறிமுகப்படுத்தவும், துளை இயக்கத்தை மேம்படுத்தவும் மற்றும் செறிவூட்டல் மின்னோட்டத்தை அதிகரிக்கவும், பொறிக்கப்பட்ட பிறகு, மூல மற்றும் வடிகால் பகுதிகளில் SiGe அடுக்குகள் எபிடாக்சியாக வளர்க்கப்படுகின்றன.

GAA கட்டமைப்புகளில் ஒரு தியாக அடுக்காக SiGe

கேட்-ஆல்-அரவுண்ட் (GAA) நானோவைர் டிரான்சிஸ்டர்களின் உற்பத்தியில், SiGe அடுக்குகள் தியாக அடுக்குகளாக செயல்படுகின்றன. அரை-அணு அடுக்கு பொறித்தல் (குவாசி-ஏஎல்இ) போன்ற உயர்-தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட அனிசோட்ரோபிக் பொறித்தல் நுட்பங்கள், நானோவைர் அல்லது நானோஷீட் கட்டமைப்புகளை உருவாக்க SiGe அடுக்குகளை துல்லியமாக அகற்ற அனுமதிக்கின்றன.

Semicorex இல் நாங்கள் நிபுணத்துவம் பெற்றுள்ளோம்SiC/TaC பூசப்பட்ட கிராஃபைட் தீர்வுகள்குறைக்கடத்தி உற்பத்தியில் Si epitaxial வளர்ச்சியில் பயன்படுத்தப்பட்டது, உங்களுக்கு ஏதேனும் விசாரணைகள் இருந்தால் அல்லது கூடுதல் விவரங்கள் தேவைப்பட்டால், தயவுசெய்து எங்களைத் தொடர்புகொள்ள தயங்க வேண்டாம்.

தொடர்பு தொலைபேசி: +86-13567891907

மின்னஞ்சல்: sales@semicorex.com