Epitaxialwachstum, dacks och Epitaxie genannt, ass ee vun de wichtegste Prozesser bei der Fabrikatioun vu Hallefleitmaterialien an -apparater. Déi sougenannt epitaxial Wuachstum ass ënner bestëmmte Konditiounen am Eenzelkristallsubstrat d'Wuesstem vun enger Schicht vun engem Eenzelproduktfilm. D'Wuesstem vun engem Eenzelkristallfilm gëtt epitaxial Schicht genannt. D'Epitaxialtechnologie ass an den fréien 1960er Joren an der Silizium-Eenzelkristall-Dënnfilmfuerschung op Basis vun der Entstoe vun der Entwécklung vun bal engem hallwe Joerhonnert. D'Leit konnten ënner bestëmmte Konditioune vun epitaxialem Wuesstem eng Vielfalt vu Hallefleitfilmer realiséieren. D'Epitaxialtechnologie huet vill Problemer an diskreten Hallefleitkomponenten an integréierte Schaltunge geléist an d'Leeschtung vum Apparat däitlech verbessert. Den epitaxiale Film kann seng Déckt an Dotierungseigenschaften méi präzis kontrolléieren, dës Funktioun huet zu der schneller Entwécklung vun integréierte Hallefleiterschaltunge gefouert, déi zu engem méi perfekte Stadium gefouert hunn. Silizium-Eenzelkristall duerch Schleifen, Poléieren an aner Veraarbechtungstechniken, fir eng poléiert Blech ze kréien, kënnen diskret Komponenten an integréiert Schaltunge drop hiergestallt ginn. Awer a ville Fäll déngt dës poléiert Plack nëmmen als mechanesch Ënnerstëtzung fir de Substrat, wou et néideg ass, als éischt eng Schicht Eenkristallfilm mat der entspriechender Aart vu Konduktivitéit a Widderstand ze wuessen, an dann diskret Komponenten oder integréiert Schaltungen, déi an engem Eenkristallfilm produzéiert ginn. Dës Method gëtt zum Beispill bei der Produktioun vu Silizium-Héichfrequenz-Héichleistungstransistoren benotzt, fir de Konflikt tëscht der Duerchbrochspannung an dem Seriewiderstand ze léisen. De Kollektor vum Transistor erfuerdert eng héich Duerchbrochspannung, déi vum Widderstand vun der pn-Verbindung vum Siliziumwafer bestëmmt gëtt. Fir dës Ufuerderung ze erfëllen, sinn héichwiderstandsmaterialien erfuerderlech. Leit an de staark dotiéierten n-Typ Nidderwiderstandsmaterialien op der epitaktischer e puer bis zu engem Dutzend Mikrometer décker liicht dotiéierter héichwiderstands-n-Typ Schicht, Transistorproduktioun an der epitaktischer Schicht, wat déi héich Duerchbrochspannung léist, déi duerch den héije Widderstand an den niddrege Kollektor-Seriewiderstand erfuerderlech ass, déi duerch de niddrege Substratwiderstand vum Substratwidderstand vum Widderstand erfuerderlech sinn.
Gasphase-Epitaxialwuesstem ass déi fréist Uwendung am Hallefleederberäich vun enger méi reifer epitaktischer Wuesstechnologie, déi eng wichteg Roll an der Entwécklung vun der Hallefleederwëssenschaft spillt a staark zur Qualitéit vun Hallefleedermaterialien an -apparater an hirer Leeschtungsverbesserung bäidréit. De Moment ass d'Virbereedung vun Hallefleeder-Eenkristall-Epitaxialfilmer déi wichtegst Method vun der chemescher Dampfabsetzung. Déi sougenannt chemesch Dampfabsetzung, dat heescht d'Benotzung vu gasfërmege Substanzen op der fester Uewerfläch vun der chemescher Reaktioun, de Prozess vun der Generéierung vu festen Oflagerungen. D'CVD-Technologie kann héichqualitativ Eenkristallfilmer wuessen loossen, fir den erfuerderlechen Dotierungstyp an d'Epitaxialdicke ze kréien, einfach d'Masseproduktioun ëmzesetzen, an dofir gouf se wäit an der Industrie benotzt. An der Industrie huet den duerch CVD virbereeten epitaktischen Wafer dacks eng oder méi verstoppte Schichten, déi benotzt kënne ginn, fir d'Apparatstruktur an d'Dotierungsverdeelung duerch Diffusioun oder Ionenimplantatioun ze kontrolléieren; déi physikalesch Eegeschafte vun der CVD-Epitaxialschicht ënnerscheede sech vun deene vum Groussmaterial, an den Sauerstoff- a Kuelestoffgehalt vun der epitaktischer Schicht ass am Allgemengen ganz niddreg, wat hire Virdeel ass. Wéi och ëmmer, d'CVD-Epitaxialschicht bildt sech einfach selwerdotéierend. A prakteschen Uwendungen musse verschidde Moossname getraff ginn, fir d'Selbstdotéierung vun der epitaktischer Schicht ze reduzéieren. D'CVD-Technologie ass nach ëmmer an engem empiresche Prozesszoustand a muss méi grëndlech Fuerschung duerchgefouert ginn, fir datt d'CVD-Technologie weiderentwéckelt gëtt.
De CVD-Wuesstumsmechanismus ass ganz komplex. An enger chemescher Reaktioun ginn normalerweis eng Vielfalt vu Komponenten a Substanzen a kënnen eng Rei Zwëschenprodukter produzéieren. Et gëtt vill onofhängeg Variablen, wéi Temperatur, Drock, Gasduerchflussrate, etc. Den epitaktische Prozess huet eng Rei vu Schrëtt, déi sech géigesäiteg weiderentwéckelen a verbesseren. Den epitaktische Prozess huet vill Schrëtt, déi sech géigesäiteg ausdehnen a perfektionéieren. Fir de Prozess an de Mechanismus vum CVD-Epitaxialwuesstum z'analyséieren, muss als éischt d'Léislechkeet vu reaktive Substanzen an der Gasphas, den Gläichgewiichtspartialdrock vu verschiddene Gasen, d'kinetesch an thermodynamesch Prozesser gekläert ginn; duerno muss een de Massentransport vun de reaktive Gasen aus der Gasphas op d'Uewerfläch vum Substrat, d'Bildung vun der Grenzschicht vum Gasfloss an der Uewerfläch vum Substrat, d'Wuesstum vum Kär, souwéi d'Uewerflächereaktioun, d'Diffusioun an d'Migratioun verstoen, fir schlussendlech de gewënschte Film ze generéieren. Am CVD-Wuesstumsprozess spillen d'Entwécklung an de Fortschrëtt vum Reaktor eng entscheedend Roll, wat d'Qualitéit vun der epitaktischer Schicht gréisstendeels bestëmmt. D'Uewerflächenmorphologie vun der epitaktischer Schicht, Gitterdefekter, Verdeelung a Kontroll vun Ongereinheeten, Déckt an Uniformitéit vun der epitaktischer Schicht beaflossen direkt d'Leeschtung an den Ausbezuelung vum Apparat.
– Dësen Artikel gouf publizéiert vunHiersteller vu VakuumbeschichtungsmaschinnenGuangdong Zhenhua
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 04. Mee 2024