Эпитаксиалды өсу, көбінесе эпитаксиа деп те аталады, жартылай өткізгіш материалдар мен құрылғыларды жасаудағы ең маңызды процестердің бірі. Эпитаксиалды өсу деп аталатын нәрсе белгілі бір жағдайларда монокристалды субстратта бір өнім пленкасының қабатының өсуі процесінде болады, монокристалды пленканың өсуі эпитаксиалды қабат деп аталады, эпитаксиалды технология 1960 жылдардың басында кремний монокристаллды жұқа пленка зерттеулерінде пайда болған даму негізінде жарты ғасырға жуық уақыт ішінде адамдар эпитаксиалды өсудің белгілі бір жағдайларында әртүрлі жартылай өткізгіш пленкаларды жүзеге асыра алды. Эпитаксиалды технология жартылай өткізгіш дискретті компоненттер мен интегралды схемалардағы көптеген мәселелерді шешті, құрылғының жұмысын айтарлықтай жақсартты. Эпитаксиалды пленка оның қалыңдығы мен легирлеу қасиеттерін дәлірек басқара алады, бұл мүмкіндік жартылай өткізгіш интегралды схемалардың жылдам дамуына әкелді, бұл одан да жетілдірілген кезеңге жетті. Кремний монокристаллын кесу, ұнтақтау, жылтырату және басқа да өңдеу әдістері арқылы жылтыратылған парақ алу үшін дискретті компоненттер мен интегралды схемалар жасауға болады. Бірақ көп жағдайда бұл жылтыратылған парақ тек негізге механикалық тірек ретінде қолданылады, онда алдымен өткізгіштік пен кедергінің тиісті түрі бар монокристалды пленка қабатын өсіру қажет, содан кейін дискретті компоненттер немесе монокристалды пленкада өндірілген интегралды схемалар. Бұл әдіс, мысалы, кремнийлі жоғары жиілікті жоғары қуатты транзисторларды өндіруде қолданылады, бұл тесілу кернеуі мен тізбектей кедергі арасындағы қақтығысты шешеді. Транзистордың коллекторы кремний пластинасының pn түйіспесінің кедергісімен анықталатын жоғары тесілу кернеуін қажет етеді. Бұл талапты қанағаттандыру үшін жоғары кедергілі материалдар қажет. Бірнеше микроннан он микронға дейінгі қалыңдықтағы эпитаксиалды қабатта ауыр легирленген n-типті төмен кедергілі материалдарда транзистор өндірісі эпитаксиалды қабатта жүзеге асырылады, бұл жоғары кедергімен талап етілетін жоғары тесілу кернеуі мен төмен коллекторлы тізбектей кедергімен талап етілетін төмен негіз кедергісі арасындағы қайшылықты шешеді.
Газ фазалы эпитаксиалды өсу - жартылай өткізгіштер саласындағы ең жетілген эпитаксиалды өсу технологиясының ең алғашқы қолданылуы, ол жартылай өткізгіштер ғылымының дамуында маңызды рөл атқарады, жартылай өткізгіш материалдар мен құрылғылардың сапасына және олардың өнімділігін жақсартуға үлкен үлес қосады. Қазіргі уақытта жартылай өткізгіш монокристалды эпитаксиалды пленканы дайындау химиялық буды тұндыру әдісінің ең маңыздысы болып табылады. Химиялық буды тұндыру деп аталатын әдіс, яғни химиялық реакцияның қатты бетінде газ тәрізді заттарды қолдану, қатты шөгінділерді жасау процесі. CVD технологиясы жоғары сапалы монокристалды пленкаларды өсіре алады, қажетті легирлеу түрі мен эпитаксиалды қалыңдықты алады, жаппай өндірісті жүзеге асыру оңай, сондықтан өнеркәсіпте кеңінен қолданылады. Өнеркәсіпте CVD дайындаған эпитаксиалды пластинада көбінесе бір немесе бірнеше көмілген қабаттар болады, оларды құрылғының құрылымын және диффузия немесе ион имплантациясы арқылы легирлеуді таратуды басқару үшін пайдалануға болады; CVD эпитаксиалды қабатының физикалық қасиеттері көлемдік материалдың қасиеттерінен ерекшеленеді, ал эпитаксиалды қабаттың оттегі мен көміртегі мөлшері әдетте өте төмен, бұл оның артықшылығы. Дегенмен, жүрек-қан тамырлары эпитаксиалды қабатын өздігінен легирлеу оңай қалыптасады, практикалық қолдануда эпитаксиалды қабаттың өздігінен легирлеуін азайту үшін белгілі бір шаралар қабылдау қажет, жүрек-қан тамырлары технологиясы әлі де эмпирикалық процестің кейбір аспектілерінде, жүрек-қан тамырлары технологиясының дамуын жалғастыру үшін тереңірек зерттеулер жүргізу қажет.
Жүрек-қан тамырлары ауруларының өсу механизмі өте күрделі, химиялық реакцияда әдетте әртүрлі компоненттер мен заттар болады, бірқатар аралық өнімдерді түзе алады және температура, қысым, газ ағынының жылдамдығы және т.б. сияқты көптеген тәуелсіз айнымалылар бар, эпитаксиалды процесте бір-бірімен қатар жүретін бірқатар алға және артқа қарай процестер болады, бір-бірін дамытады және жетілдіреді. Эпитаксиалды процесте көптеген бірізді, өзара кеңейетін және жетілдірілетін кезеңдер бар. Жүрек-қан тамырлары ауруларының эпитаксиалды өсу процесі мен механизмін талдау үшін, ең алдымен, газ фазасындағы реактивті заттардың ерігіштігін, әртүрлі газдардың тепе-теңдік парциалды қысымын, кинетикалық және термодинамикалық процестерді анықтау; содан кейін реактивті газдардың газ фазасынан субстрат бетіне масса тасымалын, газ ағынының шекаралық қабатының және субстрат бетінің қалыптасуын, ядроның өсуін, сондай-ақ беттік реакцияны, диффузияны және миграцияны түсіну және осылайша сайып келгенде қажетті қабықшаны жасау қажет. Жүрек-қан тамырлары ауруларының өсу процесінде реактордың дамуы мен прогресі шешуші рөл атқарады, бұл көбінесе эпитаксиалды қабаттың сапасын анықтайды. Эпитаксиалды қабаттың беткі морфологиясы, торлы ақаулар, қоспалардың таралуы және бақылауы, эпитаксиалды қабаттың қалыңдығы мен біркелкілігі құрылғының жұмысы мен өнімділігіне тікелей әсер етеді.
– Бұл мақала жарияланғанвакуумдық жабын машинасын өндірушіГуандун Чжэнхуа
Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 4 мамыр