Epitaksiyel büyüme, sıklıkla epitaksi olarak da adlandırılır, yarı iletken malzemelerin ve cihazların imalatında en önemli süreçlerden biridir. Epitaksiyel büyüme olarak adlandırılan, tek kristal alt tabakada belirli koşullarda tek ürün film sürecinin bir katmanının büyümesidir, tek kristal filmin büyümesine epitaksiyel katman epitaksiyel teknolojisi denir, 1960'ların başında silikon tek kristal ince film araştırmalarında yaklaşık yarım yüzyıldır ortaya çıkan gelişme temelinde, insanlar belirli epitaksiyel büyüme koşulları altında çeşitli yarı iletken filmler gerçekleştirebildiler. Epitaksiyel teknoloji, yarı iletken ayrık bileşenler ve entegre devrelerdeki birçok sorunu çözerek cihazın performansını büyük ölçüde iyileştirdi. Epitaksiyel film, kalınlığını ve doping özelliklerini daha doğru bir şekilde kontrol edebilir, bu özellik yarı iletken entegre devrelerin daha mükemmel bir aşamaya hızla gelişmesine yol açmıştır. Silisyum tek kristali dilimleme, taşlama, parlatma ve diğer işleme teknikleriyle, cilalı levha elde etmek için, üzerinde ayrık bileşenler ve entegre devreler yapabilirsiniz. Ancak birçok durumda bu cilalı tabaka sadece alt tabaka için mekanik bir destek olarak kullanılır, burada önce uygun iletkenlik ve özdirenç tipine sahip tek kristal film tabakasının büyütülmesi ve ardından tek kristal filmde üretilen ayrı bileşenlerin veya entegre devrelerin oluşturulması gerekir. Bu yöntem, örneğin, silikon yüksek frekanslı yüksek güçlü transistörlerin üretiminde, arıza gerilimi ile seri direnç arasındaki çatışmayı çözerek kullanılır. Transistörün kollektörü, silikon gofretin pn bağlantısının özdirenci tarafından belirlenen yüksek bir arıza gerilimi gerektirir. Bu gereksinimi karşılamak için yüksek dirençli malzemeler gerekir. Epitaksiyel birkaç ila bir düzine mikron kalınlığındaki hafif katkılı yüksek dirençli n tipi tabakadaki ağır katkılı n tipi düşük dirençli malzemelerdeki insanlar, yüksek özdirencin gerektirdiği yüksek arıza gerilimini ve düşük alt tabaka özdirencinin gerektirdiği düşük kollektör seri direncini çözen epitaksiyel tabakadaki transistör üretimi arasındaki çelişki.
Gaz fazı epitaksiyel büyüme, yarı iletken biliminin gelişiminde önemli bir rol oynayan, yarı iletken malzemelerin ve cihazların kalitesine ve performanslarının iyileştirilmesine büyük katkı sağlayan daha olgun bir epitaksiyel büyüme teknolojisinin yarı iletken alanındaki en erken uygulamasıdır. Şu anda, yarı iletken tek kristal epitaksiyel filmin hazırlanması kimyasal buhar biriktirmenin en önemli yöntemidir. Sözde kimyasal buhar biriktirme, yani kimyasal reaksiyonun katı yüzeyinde gaz halindeki maddelerin kullanılması, katı tortular üretme süreci. CVD teknolojisi, gerekli doping tipini ve epitaksiyel kalınlığı elde etmek için yüksek kaliteli tek kristal filmler yetiştirebilir, seri üretimi gerçekleştirmeyi kolaylaştırır ve bu nedenle endüstride yaygın olarak kullanılmıştır. Endüstride, CVD ile hazırlanan epitaksiyel gofret genellikle difüzyon veya iyon implantasyonu ile cihaz yapısını ve doping dağılımını kontrol etmek için kullanılabilen bir veya daha fazla gömülü katmana sahiptir; CVD epitaksiyel tabakasının fiziksel özellikleri, dökme malzemeninkinden farklıdır ve epitaksiyel tabakanın oksijen ve karbon içeriği genellikle çok düşüktür, bu da onun avantajıdır. Ancak, CVD epitaksiyel tabakası kendi kendine katkılama oluşturmak için kolaydır, pratik uygulamalarda kendi kendine katkılamanın epitaksiyel tabakasını azaltmak için belirli önlemler alınması gerekir, CVD teknolojisi hala deneysel süreç durumunun bazı yönlerindedir, daha derinlemesine araştırma yapılması gerekir, böylece CVD teknolojisinin gelişimi devam eder.
CVD büyüme mekanizması çok karmaşıktır, kimyasal reaksiyonda genellikle çeşitli bileşenler ve maddeler bulunur, bir dizi ara ürün üretebilir ve sıcaklık, basınç, gaz akış hızı vb. gibi birçok bağımsız değişken vardır, epitaksiyel süreç, birbirini geliştirmek ve iyileştirmek için bir dizi ileri geri adıma sahiptir. Epitaksiyel süreç, birçok ardışık, karşılıklı olarak genişleyen ve mükemmelleşen adıma sahiptir. CVD epitaksiyel büyümenin sürecini ve mekanizmasını analiz etmek için, her şeyden önce, gaz fazındaki reaktif maddelerin çözünürlüğünü, çeşitli gazların denge kısmi basıncını, kinetik ve termodinamik süreçleri netleştirmek; ardından reaktif gazların gaz fazından substratın yüzeyine kütle taşınmasını, gaz akışının sınır tabakasının oluşumunu ve substratın yüzeyini, çekirdeğin büyümesini ve yüzey reaksiyonunu, difüzyonu ve göçünü anlamak ve böylece nihayetinde istenen filmi oluşturmak. CVD büyüme sürecinde, reaktörün gelişimi ve ilerlemesi, büyük ölçüde epitaksiyel tabakanın kalitesini belirleyen önemli bir rol oynar. Epitaksiyel tabakanın yüzey morfolojisi, kafes kusurları, kirliliklerin dağılımı ve kontrolü, epitaksiyel tabakanın kalınlığı ve homojenliği cihaz performansını ve verimini doğrudan etkiler.
–Bu makale tarafından yayınlanmıştırvakum kaplama makinesi üreticisiGuangdong Zhenhua
Gönderi zamanı: May-04-2024