Wzrost epitaksjalny, często nazywany epitaksją, jest jednym z najważniejszych procesów w wytwarzaniu materiałów i urządzeń półprzewodnikowych. Tak zwany wzrost epitaksjalny zachodzi w pewnych warunkach w monokrystalicznym podłożu na wzroście warstwy pojedynczego produktu w procesie filmu, wzrost monokrystalicznego filmu nazywany jest warstwą epitaksjalną, technologia epitaksjalna to wczesne lata 60. XX wieku w badaniach nad cienkimi warstwami monokrystalicznego krzemu na podstawie pojawienia się rozwoju prawie pół wieku temu, ludzie byli w stanie zrealizować różnorodne warstwy półprzewodnikowe w pewnych warunkach wzrostu epitaksjalnego. Technologia epitaksjalna rozwiązała wiele problemów w dyskretnych elementach półprzewodnikowych i układach scalonych, znacznie poprawiając wydajność urządzenia. Warstwa epitaksjalna może dokładniej kontrolować swoją grubość i właściwości domieszkowania, ta cecha doprowadziła do szybkiego rozwoju półprzewodnikowych układów scalonych, do bardziej doskonałego etapu. Monokryształ krzemu poprzez cięcie, szlifowanie, polerowanie i inne techniki przetwarzania, aby uzyskać polerowaną blachę, można na niej wykonać dyskretne komponenty i układy scalone. Ale w wielu przypadkach ta polerowana blacha jest tylko mechanicznym wsparciem dla podłoża, w którym konieczne jest najpierw wyhodowanie warstwy monokrystalicznej o odpowiednim typie przewodnictwa i rezystywności, a następnie dyskretne komponenty lub układy scalone wytworzone w monokrystalicznej warstwie. Tę metodę stosuje się na przykład w produkcji krzemowych tranzystorów dużej mocy o wysokiej częstotliwości, rozwiązując konflikt między napięciem przebicia a rezystancją szeregową. Kolektor tranzystora wymaga wysokiego napięcia przebicia, które jest określone przez rezystywność złącza pn płytki krzemowej. Aby spełnić ten wymóg, wymagane są materiały o wysokiej rezystancji. Ludzie w silnie domieszkowanych materiałach o niskiej rezystancji typu n na epitaksjalnej warstwie o grubości kilku do kilkunastu mikronów lekko domieszkowanej o wysokiej rezystancji typu n, produkcja tranzystorów w warstwie epitaksjalnej, co rozwiązuje wysokie napięcie przebicia wymagane przez wysoką rezystywność i niską rezystancję szeregową kolektora wymaganą przez niską rezystywność podłoża sprzeczności między.
Epitaksjalny wzrost w fazie gazowej jest najwcześniejszym zastosowaniem w dziedzinie półprzewodników bardziej dojrzałej technologii epitaksjalnego wzrostu, która odgrywa ważną rolę w rozwoju nauki o półprzewodnikach, w znacznym stopniu przyczyniając się do jakości materiałów i urządzeń półprzewodnikowych oraz poprawy ich wydajności. Obecnie przygotowanie monokrystalicznej warstwy epitaksjalnej półprzewodnika jest najważniejszą metodą chemicznego osadzania z fazy gazowej. Tak zwane chemiczne osadzanie z fazy gazowej, czyli stosowanie substancji gazowych na stałej powierzchni reakcji chemicznej, proces generowania stałych osadów. Technologia CVD może wytwarzać wysokiej jakości monokrystaliczne warstwy, aby uzyskać wymagany typ domieszkowania i grubość epitaksjalną, łatwą do realizacji masowej produkcji, a zatem jest szeroko stosowana w przemyśle. W przemyśle epitaksjalny wafer przygotowany metodą CVD często ma jedną lub więcej ukrytych warstw, które mogą być używane do kontrolowania struktury urządzenia i rozkładu domieszkowania poprzez dyfuzję lub implantację jonów; właściwości fizyczne warstwy epitaksjalnej CVD różnią się od właściwości materiału sypkiego, a zawartość tlenu i węgla w warstwie epitaksjalnej jest na ogół bardzo niska, co jest jej zaletą. Jednak warstwa epitaksjalna CVD jest łatwa do utworzenia samodomieszkującego, w praktycznych zastosowaniach należy podjąć pewne środki w celu zmniejszenia warstwy epitaksjalnej samodomieszkującego, technologia CVD jest nadal w niektórych aspektach stanu procesu empirycznego, należy przeprowadzić bardziej dogłębne badania, aby nadal rozwijać technologię CVD.
Mechanizm wzrostu CVD jest bardzo złożony, w reakcji chemicznej zwykle obejmuje różnorodne składniki i substancje, może wytwarzać szereg produktów pośrednich i istnieje wiele niezależnych zmiennych, takich jak temperatura, ciśnienie, szybkość przepływu gazu itp., proces epitaksjalny ma szereg kolejnych kroków tam i z powrotem, aby się rozwijać i ulepszać. Proces epitaksjalny ma wiele kolejnych, wzajemnie rozszerzających się i doskonalących kroków. Aby przeanalizować proces i mechanizm wzrostu epitaksjalnego CVD, przede wszystkim, aby wyjaśnić rozpuszczalność substancji reaktywnych w fazie gazowej, równowagowe ciśnienie parcjalne różnych gazów, jasne procesy kinetyczne i termodynamiczne; następnie, aby zrozumieć reaktywne gazy z fazy gazowej do powierzchni podłoża transport masy, tworzenie warstwy granicznej przepływu gazu i powierzchni podłoża, wzrost jądra, a także reakcję powierzchni, dyfuzję i migrację, a tym samym ostatecznie wygenerować pożądany film. W procesie wzrostu CVD rozwój i postęp reaktora odgrywają kluczową rolę, co w dużej mierze determinuje jakość warstwy epitaksjalnej. Morfologia powierzchni warstwy epitaksjalnej, defekty sieci, rozmieszczenie i kontrola zanieczyszczeń, grubość i jednorodność warstwy epitaksjalnej mają bezpośredni wpływ na wydajność i działanie urządzenia.
– Artykuł ten został opublikowany przezproducent maszyn do powlekania próżniowegoGuangdong Zhenhua
Czas publikacji: 04-05-2024