Pertumbuhan epitaksi, sering juga dirujuk sebagai epitaksi, merupakan salah satu proses yang paling penting dalam fabrikasi bahan dan peranti semikonduktor. Apa yang dipanggil pertumbuhan epitaksi adalah dalam keadaan tertentu dalam substrat kristal tunggal pada pertumbuhan lapisan filem produk tunggal, pertumbuhan filem kristal tunggal dipanggil teknologi epitaksi lapisan epitaksi adalah awal 1960-an dalam penyelidikan filem nipis kristal tunggal silikon berdasarkan kemunculan pembangunan hampir setengah abad sekarang, orang ramai telah dapat merealisasikan pelbagai filem semikonduktor di bawah keadaan pertumbuhan epitaksi tertentu. Teknologi epitaksi telah menyelesaikan banyak masalah dalam komponen diskret semikonduktor dan litar bersepadu, dengan ketara meningkatkan prestasi peranti. Filem epitaksi 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 melalui teknik penghirisan, pengisaran, penggilapan dan pemprosesan lain, untuk mendapatkan lembaran 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 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, contohnya, dalam penghasilan transistor berkuasa tinggi frekuensi tinggi silikon, menyelesaikan konflik antara voltan kerosakan dan rintangan siri. Pengumpul transistor memerlukan voltan kerosakan yang tinggi, yang ditentukan oleh kerintangan simpang pn wafer silikon. Untuk memenuhi keperluan ini, bahan rintangan tinggi diperlukan. Orang ramai dalam bahan rintangan rendah jenis-n yang didop banyak pada lapisan jenis-n yang didop ringan dengan rintangan tinggi epitaksi beberapa hingga sedozen mikron tebal, penghasilan transistor dalam lapisan epitaksi, yang menyelesaikan percanggahan antara voltan kerosakan tinggi yang diperlukan oleh kerintangan tinggi dan rintangan siri pengumpul rendah yang diperlukan oleh kerintangan substrat rendah.
Pertumbuhan epitaksi fasa gas merupakan aplikasi terawal dalam bidang semikonduktor bagi teknologi pertumbuhan epitaksi yang lebih matang, yang memainkan peranan penting dalam pembangunan sains semikonduktor, yang banyak menyumbang kepada kualiti bahan dan peranti semikonduktor serta peningkatan prestasinya. Pada masa ini, penyediaan filem epitaksi kristal tunggal semikonduktor merupakan kaedah pemendapan wap kimia yang paling penting. Apa yang dipanggil pemendapan wap kimia, iaitu penggunaan bahan gas pada permukaan pepejal tindak balas kimia, proses penjanaan mendapan pepejal. Teknologi CVD boleh menumbuhkan filem kristal tunggal berkualiti tinggi, untuk mendapatkan jenis doping dan ketebalan epitaksi yang diperlukan, mudah untuk merealisasikan pengeluaran besar-besaran, dan oleh itu telah digunakan secara meluas dalam industri. Dalam industri, wafer epitaksi yang disediakan oleh CVD selalunya mempunyai satu atau lebih lapisan tertimbus, yang boleh digunakan untuk mengawal struktur peranti dan pengedaran doping melalui resapan atau implantasi ion; sifat fizikal lapisan epitaksi CVD adalah berbeza daripada bahan pukal, dan kandungan oksigen dan karbon lapisan epitaksi pada amnya sangat rendah, yang merupakan kelebihannya. Walau bagaimanapun, lapisan epitaksi CVD mudah dibentuk dengan doping sendiri, dalam aplikasi praktikal perlu mengambil langkah-langkah tertentu untuk mengurangkan lapisan epitaksi doping sendiri, 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 sangat kompleks, dalam tindak balas kimia biasanya merangkumi pelbagai komponen dan bahan, boleh menghasilkan beberapa produk perantaraan, dan terdapat banyak pembolehubah bebas, seperti suhu, tekanan, kadar aliran gas, dan sebagainya, proses epitaksial mempunyai beberapa langkah berturut-turut, antara satu sama lain untuk berkembang dan bertambah baik. Proses epitaksial mempunyai banyak langkah berturut-turut, saling mengembang dan menyempurnakan. Untuk menganalisis proses dan mekanisme pertumbuhan epitaksial 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 pengangkutan jisim gas reaktif dari fasa gas ke permukaan substrat, pembentukan lapisan sempadan aliran gas dan permukaan substrat, pertumbuhan nukleus, serta tindak balas permukaan, resapan dan migrasi, dan seterusnya akhirnya menghasilkan filem yang diingini. Dalam proses pertumbuhan CVD, perkembangan dan kemajuan reaktor memainkan peranan penting, yang sebahagian besarnya menentukan kualiti lapisan epitaksial. Morfologi permukaan lapisan epitaksi, kecacatan kekisi, taburan dan kawalan bendasing, ketebalan dan keseragaman lapisan epitaksi secara langsung mempengaruhi prestasi dan hasil peranti.
–Artikel ini dikeluarkan olehpengeluar mesin salutan vakumGuangdong Zhenhua
Masa siaran: 04-Mei-2024