Epitaxialvöxtur, oft einnig kallaður epitaxía, er eitt mikilvægasta ferlið við framleiðslu á hálfleiðurum og tækjum. Svokallaður epitaxialvöxtur felst í því að við ákveðnar aðstæður myndast einlita filmu á einkristalla undirlaginu. Vöxtur einkristallafilmu er kallað epitaxial lags epitaxial tækni. Rannsóknir á þunnfilmu úr einkristalla sílikoni hófust snemma á sjöunda áratugnum og byggðu á þróun hennar í næstum hálfa öld. Fólk hefur getað framleitt fjölbreytt úrval af hálfleiðurum filmu við ákveðnar aðstæður. Epitaxial tækni hefur leyst mörg vandamál í stakrænum íhlutum og samþættum hringrásum hálfleiðara og bætt afköst tækisins til muna. Með epitaxial filmu er hægt að stjórna þykkt sinni og efnasamsetningareiginleikum betur. Þessi eiginleiki hefur leitt til hraðrar þróunar á samþættum hringrásum hálfleiðara og náð fullkomnara stigi. Með því að sneiða, mala, fægja og nota aðrar vinnsluaðferðir er hægt að fá fægða plötu úr einkristalla sílikoni og búa til stakræna íhluti og samþætta hringrás. En í mörgum tilfellum er þessi slípaða plata aðeins notuð sem vélrænn stuðningur fyrir undirlagið, þar sem fyrst þarf að rækta lag af einkristallsfilmu með viðeigandi leiðni og viðnámi, og síðan framleiða staka íhluti eða samþættar hringrásir í einkristallsfilmu. Þessi aðferð er notuð til dæmis við framleiðslu á hátíðni háafls smárum í kísil, til að leysa átökin milli bilunarspennu og raðviðnáms. Safnarinn í smáranum þarfnast mikillar bilunarspennu, sem er ákvörðuð af viðnámi pn-gatsins á kísilplötunni. Til að uppfylla þessa kröfu þarf efni með mikla viðnám. Fólk sem notar þungt efnuð n-gerð lágviðnámsefni á epitaxiallaginu, sem er nokkurra til tylft míkróna þykkt, létt efnuð n-gerð háviðnámslag, leysir mótsögnina milli mikillar bilunarspennu sem krafist er vegna mikillar viðnáms og lágrar raðviðnáms sem krafist er vegna lágrar viðnáms undirlagsins.
Gasfasa epitaxial vöxtur er elsta notkun á þroskaðri epitaxial vaxtartækni á sviði hálfleiðara, sem gegnir mikilvægu hlutverki í þróun hálfleiðaravísinda og stuðlar að gæðum og afköstum hálfleiðaraefna og tækja. Sem stendur er undirbúningur á hálfleiðurum einkristalla epitaxial filmu mikilvægasta aðferðin við efnafræðilega gufuútfellingu. Svokölluð efnafræðileg gufuútfelling, það er að segja notkun loftkenndra efna á fast yfirborð efnahvarfsins, ferlið við að mynda fastar útfellingar. CVD tækni getur ræktað hágæða einkristalla filmu, til að fá nauðsynlega gerð lyfja og epitaxial þykkt, auðvelt að framkvæma fjöldaframleiðslu, og því hefur verið mikið notuð í iðnaði. Í iðnaði hefur epitaxial skífa sem framleidd er með CVD oft eitt eða fleiri grafin lög, sem hægt er að nota til að stjórna uppbyggingu tækisins og lyfjadreifingu með dreifingu eða jónaígræðslu; eðliseiginleikar CVD epitaxial lagsins eru frábrugðnir þeim sem eru í lausu efni, og súrefnis- og kolefnisinnihald epitaxial lagsins er almennt mjög lágt, sem er kostur þess. Hins vegar er auðvelt að mynda sjálfdóp í CVD epitaxiallaginu. Í reynd þarf að grípa til ákveðinna ráðstafana til að draga úr sjálfdópunum í epitaxiallaginu. CVD tækni er enn á einhverjum sviðum reynslunnar og þarf að gera ítarlegri rannsóknir til að halda áfram þróun CVD tækninnar.
Vaxtarferli CVD er mjög flókið. Í efnahvörfum inniheldur það venjulega fjölbreytt úrval af íhlutum og efnum, getur framleitt fjölda milliafurða og margar óháðar breytur eru til staðar, svo sem hitastig, þrýstingur, gasflæðishraði o.s.frv. Epitaxial ferlið hefur fjölda skrefa sem þróast og bætast hver af annarri. Epitaxial ferlið hefur mörg skref sem hverfa hver af annarri og víkka og fullkomnast. Til að greina ferlið og kerfi epitaxial vaxtar CVD er fyrst og fremst nauðsynlegt að skýra leysni hvarfgjarnra efna í gasfasanum, jafnvægisþrýsting hinna ýmsu lofttegunda, skýra hvarfhraða og varmafræðileg ferli; síðan er hægt að skilja flutning hvarfgjarnra lofttegunda frá gasfasanum að yfirborði undirlagsins, myndun mörklags gasflæðisins og yfirborðs undirlagsins, kjarnavöxt, sem og yfirborðsviðbrögð, dreifingu og flutning, og þannig að lokum mynda æskilega filmu. Í vaxtarferli CVD gegnir þróun og framvinda hvarfefnisins lykilhlutverki, sem að miklu leyti ræður gæðum epitaxial lagsins. Yfirborðslögun epitaxiallagsins, grindargallar, dreifing og stjórnun óhreininda, þykkt og einsleitni epitaxiallagsins hafa bein áhrif á afköst og afköst tækisins.
–Þessi grein er gefin út afframleiðandi tómarúmhúðunarvélaGuangdong Zhenhua
Birtingartími: 4. maí 2024