Chemiese dampafsetting

Epitaksiale groei, ook dikwels na verwys as epitaksie, is een van die belangrikste prosesse in die vervaardiging van halfgeleiermateriale en -toestelle. Die sogenaamde epitaksiale groei is onder sekere omstandighede in die enkelkristalsubstraat die groei van 'n enkelprodukfilmlaag. Die groei van die enkelkristalfilm word epitaksiale laag-epitaksiale tegnologie genoem. Die vroeë 1960's in die navorsing oor silikon enkelkristal-dunfilms het byna 'n halfeeu lank ontwikkel en mense kon 'n verskeidenheid halfgeleierfilms onder sekere omstandighede van epitaksiale groei verwesenlik. Epitaksiale tegnologie het baie probleme in halfgeleier-diskrete komponente en geïntegreerde stroombane opgelos en die werkverrigting van die toestel aansienlik verbeter. Die epitaksiale film kan die dikte en doteringseienskappe meer akkuraat beheer. Hierdie kenmerk het gelei tot die vinnige ontwikkeling van halfgeleier-geïntegreerde stroombane tot 'n meer perfekte stadium. Deur die sny, slyp, poleer en ander verwerkingstegnieke kan 'n gepoleerde plaat verkry word, en diskrete komponente en geïntegreerde stroombane daarop gemaak word. Maar in baie gevalle word hierdie gepoleerde plaat slegs as 'n meganiese ondersteuning vir die substraat gebruik, waar dit eers nodig is om 'n laag enkelkristalfilm met die toepaslike tipe geleidingsvermoë en weerstand te kweek, en dan diskrete komponente of geïntegreerde stroombane in 'n enkelkristalfilm te vervaardig. Hierdie metode word byvoorbeeld gebruik in die produksie van silikon hoëfrekwensie hoëkragtransistors, wat die konflik tussen deurslagspanning en serieweerstand oplos. Die kollektor van die transistor benodig 'n hoë deurslagspanning, wat bepaal word deur die weerstand van die pn-voeg van die silikonwafel. Om aan hierdie vereiste te voldoen, word hoëweerstandmateriale benodig. Mense in die swaar gedoteerde n-tipe lae-weerstandmateriale op die epitaksiale etlike tot 'n dosyn mikron dik liggies gedoteerde hoë-weerstand n-tipe laag, transistorproduksie in die epitaksiale laag, wat die hoë deurslagspanning wat deur die hoë weerstand en lae kollektorserieweerstand wat deur die lae substraatweerstand vereis word, oplos.

Gasfase-epitaksiale groei is die vroegste toepassing in die halfgeleierveld van 'n meer volwasse epitaksiale groeitegnologie, wat 'n belangrike rol speel in die ontwikkeling van halfgeleierwetenskap, en grootliks bydra tot die kwaliteit van halfgeleiermateriale en -toestelle en hul prestasieverbetering. Tans is die voorbereiding van halfgeleier-enkelkristal-epitaksiale film die belangrikste metode van chemiese dampafsetting. Die sogenaamde chemiese dampafsetting, dit wil sê die gebruik van gasvormige stowwe op die vaste oppervlak van die chemiese reaksie, die proses om vaste neerslae te genereer. CVD-tegnologie kan hoëgehalte-enkelkristalfilms kweek, om die vereiste doteringstipe en epitaksiale dikte te verkry, maklik om die massaproduksie te realiseer, en is daarom wyd gebruik in die industrie. In die industrie het die epitaksiale wafer wat deur CVD voorberei word, dikwels een of meer begrawe lae, wat gebruik kan word om die toestelstruktuur en doteringsverspreiding deur diffusie of iooninplanting te beheer; die fisiese eienskappe van die CVD-epitaksiale laag verskil van dié van die grootmaatmateriaal, en die suurstof- en koolstofinhoud van die epitaksiale laag is oor die algemeen baie laag, wat die voordeel daarvan is. Die CVD-epitaksiale laag vorm egter maklik selfdotering. In praktiese toepassings moet sekere maatreëls getref word om die selfdotering van die epitaksiale laag te verminder. CVD-tegnologie is steeds in sommige aspekte van die empiriese prosestoestand. Meer diepgaande navorsing moet gedoen word om die ontwikkeling van CVD-tegnologie voort te sit.

Die CVD-groeimeganisme is baie kompleks. In die chemiese reaksie sluit dit gewoonlik 'n verskeidenheid komponente en stowwe in, wat 'n aantal intermediêre produkte kan produseer, en daar is baie onafhanklike veranderlikes, soos temperatuur, druk, gasvloeitempo, ens. Die epitaksiale proses het 'n aantal opeenvolgende heen-en-weer stappe wat mekaar ontwikkel en verbeter. Die epitaksiale proses het baie opeenvolgende, wedersyds uitbreidende en vervolmakende stappe. Om die proses en meganisme van CVD-epitaksiale groei te analiseer, moet eerstens die oplosbaarheid van reaktiewe stowwe in die gasfase, die ewewigsgedeeltelike druk van verskillende gasse, die kinetiese en termodinamiese prosesse duidelik gemaak word; dan moet die reaktiewe gasse van die gasfase na die oppervlak van die substraat massa-oordrag, die vorming van die grenslaag van die gasvloei en die oppervlak van die substraat, die groei van die kern, sowel as die oppervlakreaksie, diffusie en migrasie verstaan ​​word, en sodoende uiteindelik die verlangde film genereer. In die groeiproses van CVD speel die ontwikkeling en vordering van die reaktor 'n deurslaggewende rol, wat grootliks die kwaliteit van die epitaksiale laag bepaal. Die oppervlakmorfologie van die epitaksiale laag, roosterdefekte, verspreiding en beheer van onsuiwerhede, dikte en eenvormigheid van die epitaksiale laag beïnvloed die toestel se werkverrigting en opbrengs direk.

–Hierdie artikel word vrygestel deurvervaardiger van vakuumbedekkingsmasjieneGuangdong Zhenhua