Pertumbuhan epitaxial, sering juga dirujuk sebagai epitaksi, adalah salah satu proses terpenting dalam fabrikasi bahan dan peranti semikonduktor. Apa yang dipanggil pertumbuhan epitaxial adalah dalam keadaan tertentu dalam substrat kristal tunggal pada pertumbuhan lapisan proses filem produk tunggal, pertumbuhan filem kristal tunggal dipanggil teknologi epitaxial lapisan epitaxial adalah awal 1960-an dalam silikon tunggal-kristal filem nipis penyelidikan atas dasar kemunculan pembangunan hampir setengah abad sekarang, orang telah merealisasikan pelbagai filem epitaxial tertentu di bawah keadaan tertentu. pertumbuhan. Teknologi epitaxial telah menyelesaikan banyak masalah dalam komponen diskret semikonduktor dan litar bersepadu, meningkatkan prestasi peranti. Filem epitaxial boleh mengawal ketebalan dan sifat dopingnya dengan lebih tepat, ciri ini telah membawa kepada perkembangan pesat litar bersepadu semikonduktor, ke peringkat yang lebih sempurna. Kristal tunggal silikon dengan menghiris, mengisar, menggilap dan teknik pemprosesan lain, untuk mendapatkan kepingan yang digilap, anda boleh membuat komponen diskret dan litar bersepadu di atasnya. Tetapi dalam banyak keadaan lembaran yang digilap ini hanya sebagai sokongan mekanikal untuk substrat, di mana ia perlu terlebih dahulu mengembangkan lapisan filem kristal tunggal dengan jenis kekonduksian dan kerintangan yang sesuai, dan kemudian komponen diskret atau litar bersepadu yang dihasilkan dalam filem kristal tunggal. Kaedah ini digunakan, sebagai contoh, dalam pengeluaran transistor kuasa tinggi frekuensi tinggi silikon, menyelesaikan konflik antara voltan pecahan dan rintangan siri. Pengumpul transistor memerlukan voltan pecahan yang tinggi, yang ditentukan oleh kerintangan persimpangan pn wafer silikon. Untuk memenuhi keperluan ini, bahan rintangan tinggi diperlukan. Orang-orang dalam bahan-bahan rintangan rendah jenis-n yang didopkan pada epitaxial beberapa hingga sedozen mikron tebal didop ringan lapisan jenis-rintangan tinggi, pengeluaran transistor dalam lapisan epitaxial, yang menyelesaikan voltan pecahan tinggi yang diperlukan oleh rintangan tinggi dan rintangan siri pengumpul rendah yang diperlukan oleh kerintangan substrat yang rendah bagi percanggahan antara.
Pertumbuhan epitaxial fasa gas ialah aplikasi terawal dalam bidang semikonduktor bagi teknologi pertumbuhan epitaxial yang lebih matang, yang memainkan peranan penting dalam pembangunan sains semikonduktor, menyumbang kepada kualiti bahan dan peranti semikonduktor serta peningkatan prestasinya. Pada masa ini, penyediaan filem epitaxial kristal tunggal semikonduktor adalah kaedah pemendapan wap kimia yang paling penting. Apa yang dipanggil pemendapan wap kimia, iaitu, penggunaan bahan gas pada permukaan pepejal tindak balas kimia, proses menghasilkan deposit pepejal. Teknologi CVD boleh mengembangkan filem kristal tunggal berkualiti tinggi, untuk mendapatkan jenis doping yang diperlukan dan ketebalan epitaxial, mudah untuk merealisasikan pengeluaran besar-besaran, dan oleh itu telah digunakan secara meluas dalam industri. Dalam industri, wafer epitaxial yang disediakan oleh CVD selalunya mempunyai satu atau lebih lapisan terkubur, yang boleh digunakan untuk mengawal struktur peranti dan pengedaran doping melalui penyebaran atau implantasi ion; sifat fizikal lapisan epitaxial CVD adalah berbeza daripada bahan pukal, dan kandungan oksigen dan karbon lapisan epitaxial secara amnya sangat rendah, yang merupakan kelebihannya. Walau bagaimanapun, lapisan epitaxial CVD adalah mudah untuk membentuk doping diri, dalam aplikasi praktikal perlu mengambil langkah-langkah tertentu untuk mengurangkan lapisan epitaxial doping diri, teknologi CVD masih dalam beberapa aspek keadaan proses empirikal, perlu melakukan penyelidikan yang lebih mendalam, supaya ia terus mendapat pembangunan teknologi CVD.
Mekanisme pertumbuhan CVD adalah sangat kompleks, dalam tindak balas kimia biasanya termasuk pelbagai komponen dan bahan, boleh menghasilkan beberapa produk perantaraan, dan terdapat banyak pembolehubah bebas, seperti suhu, tekanan, kadar aliran gas, dan lain-lain, proses epitaxial mempunyai beberapa bolak-balik berturut-turut, satu sama lain untuk membangun dan memperbaiki. Proses epitaxial mempunyai banyak langkah berturut-turut, saling mengembang dan menyempurnakan. Untuk menganalisis proses dan mekanisme pertumbuhan epitaxial CVD, pertama sekali, untuk menjelaskan keterlarutan bahan reaktif dalam fasa gas, tekanan separa keseimbangan pelbagai gas, proses kinetik dan termodinamik yang jelas; kemudian untuk memahami gas reaktif dari fasa gas ke permukaan pengangkutan jisim substrat, pembentukan lapisan sempadan aliran gas dan permukaan substrat, pertumbuhan nukleus, serta tindak balas permukaan, resapan dan penghijrahan, dan dengan itu akhirnya menjana filem yang dikehendaki. Dalam proses pertumbuhan CVD, pembangunan dan kemajuan reaktor memainkan peranan penting, yang sebahagian besarnya menentukan kualiti lapisan epitaxial. Morfologi permukaan lapisan epitaxial, kecacatan kekisi, pengedaran dan kawalan kekotoran, ketebalan dan keseragaman lapisan epitaxial secara langsung mempengaruhi prestasi dan hasil peranti.
–Artikel ini dikeluarkan olehpengeluar mesin salutan vakumGuangdong Zhenhua
Masa siaran: Mei-04-2024