Афзоиши эпитаксиалӣ, ки аксар вақт онро эпитаксиалӣ низ меноманд, яке аз муҳимтарин равандҳо дар истеҳсоли маводҳо ва дастгоҳҳои нимноқилӣ мебошад. Афзоиши эпитаксиалӣ, ки дар шароити муайян дар субстрати монокристаллӣ дар раванди афзоиши қабати плёнкаи якмаҳсулотӣ ба амал меояд, афзоиш ёфтани плёнкаи монокристаллиро қабати эпитаксиалӣ меноманд. Технологияи эпитаксиалӣ дар аввали солҳои 1960 дар таҳқиқоти плёнкаи тунуки монокристаллии силикон дар асоси пайдоиши рушд қариб ним аср аст, одамон тавонистанд дар шароити муайяни афзоиши эпитаксиалӣ плёнкаҳои гуногуни нимноқилро амалӣ кунанд. Технологияи эпитаксиалӣ мушкилоти зиёдеро дар ҷузъҳои дискретии нимноқилӣ ва схемаҳои интегралӣ ҳал кардааст ва кори дастгоҳро ба таври назаррас беҳтар кардааст. Плёнкаи эпитаксиалӣ метавонад ғафсӣ ва хосиятҳои допингии онро дақиқтар назорат кунад, ин хусусият боиси рушди босуръати схемаҳои интегралии нимноқилӣ ва ба марҳилаи комилтар табдил ёфтани он шудааст. Монокристалли силикон бо роҳи буридан, майда кардан, сайқал додан ва дигар усулҳои коркард, барои ба даст овардани варақаи сайқалёфта, шумо метавонед ҷузъҳои дискретӣ ва схемаҳои интегралиро дар он созед. Аммо дар бисёр мавридҳо ин варақи сайқалёфта танҳо ҳамчун дастгирии механикӣ барои субстрат истифода мешавад, ки дар он аввал қабати плёнкаи монокристаллӣ бо намуди мувофиқи гузаронандагӣ ва муқовимат парвариш кардан лозим аст ва сипас ҷузъҳои дискретӣ ё схемаҳои интегралӣ, ки дар плёнкаи монокристаллӣ истеҳсол мешаванд. Ин усул, масалан, дар истеҳсоли транзисторҳои баландбасомади баланди силикон истифода мешавад, ки низоъро байни шиддати вайроншавӣ ва муқовимати силсилавӣ ҳал мекунад. Коллектор барои транзистор ба шиддати баланди вайроншавӣ ниёз дорад, ки аз ҷониби муқовимати пайванди pn-и пластинаи силикон муайян карда мешавад. Барои қонеъ кардани ин талабот, маводҳои муқовимати баланд лозиманд. Одамон дар маводҳои дорои муқовимати пасти навъи n, ки ба қабати эпитаксиалии аз якчанд то даҳҳо микрон ғафсӣ бо муқовимати баланди навъи n, ки ба таври сабук допинг карда шудааст, истифода мешаванд, истеҳсоли транзистор дар қабати эпитаксиалӣ, ки шиддати баланди вайроншавиро, ки аз ҷониби муқовимати баланд ва муқовимати пасти субстрат талаб карда мешавад, ҳал мекунад.
Афзоиши эпитаксиалии фазаи газӣ аввалин татбиқи технологияи пешрафтаи афзоиши эпитаксиалӣ дар соҳаи нимноқилҳо мебошад, ки дар рушди илми нимноқилҳо нақши муҳим мебозад ва ба сифати маводҳо ва дастгоҳҳои нимноқилҳо ва беҳтар кардани кори онҳо саҳми калон мерасонад. Дар айни замон, тайёр кардани плёнкаи эпитаксиалии яккристаллии нимноқилӣ муҳимтарин усули гузоштани буғи кимиёвӣ мебошад. Чойгиркунии буғи кимиёвӣ, яъне истифодаи моддаҳои газӣ дар сатҳи сахти реаксияи кимиёвӣ, раванди тавлиди гузоштани сахт. Технологияи CVD метавонад плёнкаҳои яккристаллии баландсифатро парвариш кунад, то намуди зарурии допинг ва ғафсии эпитаксиалиро ба даст орад, истеҳсоли оммавиро осон кунад ва аз ин рӯ, дар саноат васеъ истифода шудааст. Дар саноат, вафли эпитаксиалӣ, ки аз ҷониби CVD омода карда мешавад, аксар вақт як ё якчанд қабатҳои дафншуда дорад, ки метавонанд барои назорат кардани сохтори дастгоҳ ва тақсимоти допинг тавассути диффузия ё имплантатсияи ион истифода шаванд; хосиятҳои физикии қабати эпитаксиалии CVD аз хосиятҳои маводи оммавӣ фарқ мекунанд ва миқдори оксиген ва карбон дар қабати эпитаксиалӣ умуман хеле паст аст, ки ин бартарии он аст. Аммо, қабати эпитаксиалии CVD ба осонӣ худдопинг мешавад, дар татбиқи амалӣ барои кам кардани худдопинг кардани қабати эпитаксиалӣ чораҳои муайян андешидан лозим аст, технологияи CVD ҳанӯз дар баъзе ҷанбаҳои раванди эмпирикӣ қарор дорад, бинобар ин, таҳқиқоти амиқтар лозим аст, то рушди технологияи CVD идома ёбад.
Механизми афзоиши CVD хеле мураккаб аст, дар аксуламали кимиёвӣ одатан ҷузъҳо ва моддаҳои гуногунро дар бар мегирад, метавонад як қатор маҳсулоти мобайниро ба вуҷуд орад ва бисёр тағйирёбандаҳои мустақил, ба монанди ҳарорат, фишор, суръати ҷараёни газ ва ғайра мавҷуданд, раванди эпитаксиалӣ як қатор пешрафтҳо ва пешрафтҳоро пай дар пай дорад, ки якдигарро инкишоф ва такмил медиҳанд. Раванди эпитаксиалӣ бисёр қадамҳои пайдарпай, мутақобилан васеъшаванда ва такмилёбанда дорад. Барои таҳлили раванд ва механизми афзоиши эпитаксиалии CVD, пеш аз ҳама, ҳалшавандагии моддаҳои реактивӣ дар фазаи газӣ, фишори парсиалии мувозинати газҳои гуногун, равандҳои кинетикӣ ва термодинамикиро равшан кардан лозим аст; сипас фаҳмидани газҳои реактивӣ аз фазаи газӣ ба сатҳи субстрат, интиқоли массаи ташаккули қабати марзии ҷараёни газ ва сатҳи субстрат, афзоиши ядро, инчунин реаксияи сатҳӣ, диффузия ва муҳоҷират ва ба ин васила дар ниҳоят тавлиди плёнкаи дилхоҳ зарур аст. Дар раванди афзоиши CVD, рушд ва пешрафти реактор нақши муҳим мебозад, ки асосан сифати қабати эпитаксиалиро муайян мекунад. Морфологияи сатҳи қабати эпитаксиалӣ, нуқсонҳои шабакавӣ, тақсимот ва назорати ифлосҳо, ғафсӣ ва якрангии қабати эпитаксиалӣ ба самаранокӣ ва ҳосилнокии дастгоҳ мустақиман таъсир мерасонанд.
- Ин мақола аз ҷониби нашр шудаастистеҳсолкунандаи мошини пӯшонидани вакуумӣГуандун Чжэнхуа
Вақти нашр: 04 майи соли 2024