Эпитаксиал өсөлт буюу ихэвчлэн эпитакси гэж нэрлэдэг нь хагас дамжуулагч материал, төхөөрөмж үйлдвэрлэх хамгийн чухал үйл явцын нэг юм. Эпитаксиал өсөлт гэж нэрлэгддэг зүйл нь тодорхой нөхцөлд дан талст субстрат дээр дан бүтээгдэхүүний хальсны давхаргын өсөлтийн процесс бөгөөд дан талст хальсны өсөлтийг эпитаксиал давхарга гэж нэрлэдэг бөгөөд эпитаксиал технологи нь 1960-аад оны эхээр цахиурын дан талст нимгэн хальсны судалгааны хөгжлийн үндсэн дээр бараг хагас зуун жилийн турш хүмүүс эпитаксиал өсөлтийн тодорхой нөхцөлд янз бүрийн хагас дамжуулагч хальсыг бий болгох боломжтой болсон. Эпитаксиал технологи нь хагас дамжуулагч дискрет бүрэлдэхүүн хэсэг болон интеграл хэлхээний олон асуудлыг шийдэж, төхөөрөмжийн гүйцэтгэлийг эрс сайжруулсан. Эпитаксиал хальс нь түүний зузаан болон допинг шинж чанарыг илүү нарийвчлалтай хянаж чаддаг бөгөөд энэ онцлог нь хагас дамжуулагч интеграл хэлхээний хурдацтай хөгжлийг илүү төгс үе шатанд хүргэсэн. Цахиурын дан талстыг зүсэх, нунтаглах, өнгөлөх болон бусад боловсруулалтын техникээр өнгөлсөн хуудас авахын тулд та түүн дээр дискрет бүрэлдэхүүн хэсэг болон интеграл хэлхээ хийж болно. Гэхдээ олон тохиолдолд энэ өнгөлсөн хуудсыг зөвхөн суурийн механик тулгуур болгон ашигладаг бөгөөд эхлээд тохирох төрлийн цахилгаан дамжуулах чанар болон эсэргүүцэлтэй дан талст хальсны давхаргыг ургуулах шаардлагатай бөгөөд дараа нь дан талст хальсан дээр үйлдвэрлэсэн салангид бүрэлдэхүүн хэсгүүд эсвэл интеграл хэлхээг ашигладаг. Энэ аргыг жишээлбэл, цахиурын өндөр давтамжийн өндөр хүчин чадалтай транзистор үйлдвэрлэхэд ашигладаг бөгөөд энэ нь эвдрэлийн хүчдэл ба цуваа эсэргүүцлийн хоорондох зөрчлийг шийддэг. Транзисторын коллектор нь цахиурын хавтангийн pn уулзварын эсэргүүцлээр тодорхойлогддог өндөр эвдрэлийн хүчдэл шаарддаг. Энэ шаардлагыг хангахын тулд өндөр эсэргүүцэлтэй материал шаардлагатай. Хүнд допингтой n төрлийн бага эсэргүүцэлтэй материалууд нь хэдэн арван микроноос зузаантай эпитаксиаль дээр бага эсэргүүцэлтэй өндөр эсэргүүцэлтэй n төрлийн давхаргад транзистор үүсгэдэг бөгөөд энэ нь өндөр эсэргүүцэлтэй өндөр эвдрэлийн хүчдэл ба бага эсэргүүцэлтэй коллекторын цуваа эсэргүүцэл ба бага субстратын эсэргүүцлийн хоорондох зөрчилдөөнийг шийддэг.
Хийн фазын эпитаксиал өсөлт нь хагас дамжуулагчийн салбарт илүү боловсронгуй эпитаксиал өсөлтийн технологийн хамгийн эртний хэрэглээ бөгөөд хагас дамжуулагчийн шинжлэх ухааны хөгжилд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд хагас дамжуулагч материал, төхөөрөмжийн чанар, тэдгээрийн гүйцэтгэлийг сайжруулахад ихээхэн хувь нэмэр оруулдаг. Одоогийн байдлаар хагас дамжуулагч дан талст эпитаксиал хальс бэлтгэх нь химийн уурын тунадасжуулалтын хамгийн чухал арга юм. Химийн уурын тунадасжуулалт гэж нэрлэгддэг, өөрөөр хэлбэл химийн урвалын явцад хатуу гадаргуу дээр хийн бодисыг ашиглах, хатуу тунадас үүсгэх үйл явц юм. CVD технологи нь өндөр чанартай дан талст хальс ургуулж, шаардлагатай допингийн төрөл, эпитаксиал зузааныг олж авах, массын үйлдвэрлэлийг хялбархан хэрэгжүүлэх боломжийг олгодог тул үйлдвэрлэлд өргөн хэрэглэгддэг. Аж үйлдвэрт CVD-ээр бэлтгэсэн эпитаксиал вафли нь ихэвчлэн нэг буюу хэд хэдэн далд давхаргатай байдаг бөгөөд үүнийг төхөөрөмжийн бүтэц, допингийн тархалтыг диффуз эсвэл ионы суулгацаар хянах боломжтой; CVD эпитаксиал давхаргын физик шинж чанар нь их хэмжээний материалынхаас өөр бөгөөд эпитаксиал давхаргын хүчилтөрөгч ба нүүрстөрөгчийн агууламж ерөнхийдөө маш бага байдаг нь түүний давуу тал юм. Гэсэн хэдий ч ЗСӨ-ний эпитаксиаль давхарга нь өөрөө допинг үүсгэхэд хялбар байдаг тул практик хэрэглээнд эпитаксиаль давхаргын өөрөө допинг үүсгэхийг багасгахын тулд тодорхой арга хэмжээ авах шаардлагатай байдаг бөгөөд ЗСӨ-ний технологи нь зарим талаараа эмпирик процессын төлөв байдалд хэвээр байгаа тул ЗСӨ-ний технологийн хөгжлийг үргэлжлүүлэхийн тулд илүү гүнзгий судалгаа хийх шаардлагатай байна.
Зүрх судасны өсөлтийн механизм нь маш нарийн төвөгтэй бөгөөд химийн урвалд ихэвчлэн янз бүрийн бүрэлдэхүүн хэсэг, бодисууд ордог бөгөөд хэд хэдэн завсрын бүтээгдэхүүн үүсгэж чаддаг бөгөөд температур, даралт, хийн урсгалын хурд гэх мэт олон бие даасан хувьсагч байдаг бөгөөд эпитаксиал процесс нь бие биенээ хөгжүүлж, сайжруулдаг хэд хэдэн дараалсан урагш хойшоо явагддаг. Эпитаксиал процесс нь олон дараалсан, харилцан өргөжиж, төгс төгөлдөрждөг алхмуудтай байдаг. Зүрх судасны эпитаксиал өсөлтийн процесс, механизмыг шинжлэхийн тулд юуны өмнө хийн фаз дахь урвалд ордог бодисын уусах чадвар, янз бүрийн хийн тэнцвэрт парциал даралт, кинетик ба термодинамик процессуудыг тодруулах; дараа нь хийн фазаас субстратын гадаргуу руу урвалд ордог хийнүүдийг ойлгох, хийн урсгалын хил хязгаарын давхарга болон субстратын гадаргуу үүсэх, цөмийн өсөлт, түүнчлэн гадаргуугийн урвал, диффузи ба шилжилт хөдөлгөөнийг ойлгох, улмаар эцэст нь хүссэн хальсыг бий болгох. Зүрх судасны өсөлтийн процесст реакторын хөгжил, дэвшил нь чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд энэ нь эпитаксиал давхаргын чанарыг ихээхэн тодорхойлдог. Эпитаксиал давхаргын гадаргуугийн морфологи, торны гажиг, хольцын тархалт ба хяналт, эпитаксиал давхаргын зузаан ба жигд байдал нь төхөөрөмжийн гүйцэтгэл болон гарцад шууд нөлөөлдөг.
-Энэ нийтлэлийг нийтэлсэнвакуум бүрэх машин үйлдвэрлэгчГуандун Жэнхуа
Нийтэлсэн цаг: 2024 оны 5-р сарын 4