Pertumbuhan epitaksial, sering juga disebut epitaksi, adalah salah satu proses terpenting dalam fabrikasi bahan dan perangkat semikonduktor. Yang disebut pertumbuhan epitaksial adalah dalam kondisi tertentu dalam substrat kristal tunggal pada proses pertumbuhan lapisan film produk tunggal, pertumbuhan film kristal tunggal disebut teknologi epitaksial lapisan epitaksial adalah awal tahun 1960-an dalam penelitian film tipis kristal tunggal silikon atas dasar munculnya perkembangan hampir setengah abad sekarang, orang telah mampu mewujudkan berbagai film semikonduktor dalam kondisi tertentu pertumbuhan epitaksial. Teknologi epitaksial telah memecahkan banyak masalah dalam komponen diskrit semikonduktor dan sirkuit terpadu, sangat meningkatkan kinerja perangkat. Film epitaksial dapat lebih akurat mengontrol ketebalan dan sifat dopingnya, fitur ini telah menyebabkan perkembangan pesat sirkuit terpadu semikonduktor, ke tahap yang lebih sempurna. Kristal tunggal silikon melalui teknik pemotongan, penggilingan, pemolesan, dan pemrosesan lainnya, untuk mendapatkan lembaran polesan, Anda dapat membuat komponen diskrit dan sirkuit terpadu di atasnya. Namun, dalam banyak kesempatan, lembaran polesan ini hanya sebagai penyangga mekanis untuk substrat, di mana perlu terlebih dahulu menumbuhkan lapisan film kristal tunggal dengan jenis konduktivitas dan resistivitas yang sesuai, dan kemudian komponen diskrit atau sirkuit terpadu diproduksi dalam film kristal tunggal. Metode ini digunakan, misalnya, dalam produksi transistor daya tinggi frekuensi tinggi silikon, menyelesaikan konflik antara tegangan tembus dan resistansi seri. Kolektor transistor memerlukan tegangan tembus tinggi, yang ditentukan oleh resistivitas sambungan pn wafer silikon. Untuk memenuhi persyaratan ini, diperlukan material resistansi tinggi. Orang-orang dalam bahan resistansi rendah tipe-n yang sangat terdoping pada lapisan epitaksial setebal beberapa hingga belasan mikron dan lapisan resistansi tinggi tipe-n yang sedikit terdoping, produksi transistor dalam lapisan epitaksial, yang memecahkan tegangan tembus tinggi yang diperlukan oleh resistivitas tinggi dan resistansi seri kolektor rendah yang diperlukan oleh resistivitas substrat rendah dari kontradiksi antara.
Pertumbuhan epitaksial fase gas adalah aplikasi paling awal di bidang semikonduktor dari teknologi pertumbuhan epitaksial yang lebih matang, yang memainkan peran penting dalam pengembangan ilmu semikonduktor, sangat berkontribusi pada kualitas bahan dan perangkat semikonduktor dan peningkatan kinerjanya. Saat ini, persiapan film epitaksial kristal tunggal semikonduktor adalah metode deposisi uap kimia yang paling penting. Yang disebut deposisi uap kimia, yaitu, penggunaan zat gas pada permukaan padat reaksi kimia, proses menghasilkan endapan padat. Teknologi CVD dapat menumbuhkan film kristal tunggal berkualitas tinggi, untuk mendapatkan jenis doping dan ketebalan epitaksial yang diperlukan, mudah untuk mewujudkan produksi massal, dan karena itu telah banyak digunakan dalam industri. Dalam industri, wafer epitaksial yang disiapkan oleh CVD sering kali memiliki satu atau lebih lapisan terkubur, yang dapat digunakan untuk mengontrol struktur perangkat dan distribusi doping dengan difusi atau implantasi ion; Sifat fisik lapisan epitaksial CVD berbeda dengan material curah, dan kandungan oksigen dan karbon pada lapisan epitaksial umumnya sangat rendah, yang merupakan kelebihannya. Namun, lapisan epitaksial CVD mudah membentuk doping sendiri, dalam aplikasi praktis perlu mengambil tindakan tertentu untuk mengurangi doping sendiri pada lapisan epitaksial, teknologi CVD masih dalam beberapa aspek keadaan proses empiris, perlu dilakukan penelitian lebih mendalam, sehingga terus mendapatkan perkembangan teknologi CVD.
Mekanisme pertumbuhan CVD sangat kompleks, dalam reaksi kimia biasanya mencakup berbagai komponen dan zat, dapat menghasilkan sejumlah produk antara, dan terdapat banyak variabel independen, seperti suhu, tekanan, laju aliran gas, dll., proses epitaksial memiliki sejumlah bolak-balik secara berurutan, satu sama lain untuk berkembang dan meningkat. Proses epitaksial memiliki banyak langkah yang berurutan, saling berkembang dan menyempurnakan. Untuk menganalisis proses dan mekanisme pertumbuhan epitaksial CVD, pertama-tama, untuk memperjelas kelarutan zat reaktif dalam fase gas, tekanan parsial kesetimbangan berbagai gas, proses kinetik dan termodinamika yang jelas; kemudian untuk memahami gas reaktif dari fase gas ke permukaan substrat transportasi massa, pembentukan lapisan batas aliran gas dan permukaan substrat, pertumbuhan inti, serta reaksi permukaan, difusi dan migrasi, dan dengan demikian akhirnya menghasilkan film yang diinginkan. Dalam proses pertumbuhan CVD, pengembangan dan kemajuan reaktor memainkan peran penting, yang sebagian besar menentukan kualitas lapisan epitaksial. Morfologi permukaan lapisan epitaksial, cacat kisi, distribusi dan pengendalian pengotor, ketebalan dan keseragaman lapisan epitaksial secara langsung memengaruhi kinerja dan hasil perangkat.
–Artikel ini dirilis olehprodusen mesin pelapis vakumGuangdong Zhenhua
Waktu posting: 04-Mei-2024