Epitaksial o'sish, ko'pincha epitaksi deb ham ataladi, yarimo'tkazgich materiallari va qurilmalarini ishlab chiqarishdagi eng muhim jarayonlardan biridir. Epitaksial o'sish deb ataladigan narsa ma'lum sharoitlarda bitta kristalli substratda bitta mahsulotli plyonka qatlamining o'sishi jarayonida bo'ladi, bitta kristalli plyonkaning o'sishi epitaksial qatlam deb ataladi, epitaksial texnologiya 1960-yillarning boshlarida kremniyli bitta kristalli yupqa plyonka tadqiqotlarida paydo bo'lgan rivojlanish asosida deyarli yarim asr davomida odamlar epitaksial o'sishning ma'lum sharoitlarida turli xil yarimo'tkazgichli plyonkalarni amalga oshirishga muvaffaq bo'lishdi. Epitaksial texnologiya yarimo'tkazgichli diskret komponentlar va integral mikrosxemalardagi ko'plab muammolarni hal qildi, bu qurilmaning ishlashini sezilarli darajada yaxshiladi. Epitaksial plyonka uning qalinligi va qo'shimcha xususiyatlarini aniqroq boshqarishi mumkin, bu xususiyat yarimo'tkazgichli integral mikrosxemalarning tez rivojlanishiga olib keldi va yanada mukammal bosqichga o'tdi. Silikonli bitta kristallni kesish, maydalash, abrazivlash va boshqa ishlov berish usullari orqali abraziv varaq olish uchun siz unda diskret komponentlar va integral mikrosxemalar yasashingiz mumkin. Lekin ko'p hollarda bu abraziv varaq faqat substrat uchun mexanik tayanch sifatida ishlatiladi, bunda avval tegishli o'tkazuvchanlik va qarshilik turiga ega bo'lgan monokristalli plyonka qatlamini, so'ngra monokristalli plyonkada ishlab chiqarilgan diskret komponentlar yoki integral mikrosxemalarni o'stirish kerak bo'ladi. Bu usul, masalan, kremniy yuqori chastotali yuqori quvvatli tranzistorlarni ishlab chiqarishda qo'llaniladi, bu parchalanish kuchlanishi va ketma-ket qarshilik o'rtasidagi ziddiyatni hal qiladi. Tranzistor kollektori yuqori parchalanish kuchlanishini talab qiladi, bu kremniy plastinkasining pn birikmasining qarshiligi bilan belgilanadi. Ushbu talabni qondirish uchun yuqori qarshilikli materiallar talab qilinadi. Odamlar epitaksial qatlamda bir necha o'nlab mikron qalinlikdagi yengil qatlamlangan yuqori qarshilikli n-tipli qatlamda og'ir lehimlangan n-tipli past qarshilikli materiallarni ishlab chiqaradilar, bu esa yuqori qarshilik talab qiladigan yuqori parchalanish kuchlanishini va past kollektor ketma-ket qarshiligi talab qiladigan substrat qarshiligi o'rtasidagi ziddiyatni hal qiladi.
Gaz fazali epitaksial o'sish yarimo'tkazgichlar sohasidagi yanada etuk epitaksial o'sish texnologiyasining eng qadimgi qo'llanilishi bo'lib, u yarimo'tkazgichlar fanining rivojlanishida muhim rol o'ynaydi, yarimo'tkazgich materiallari va qurilmalarining sifatiga va ularning ishlashini yaxshilashga katta hissa qo'shadi. Hozirgi vaqtda yarimo'tkazgichli monokristalli epitaksial plyonkani tayyorlash kimyoviy bug'ni cho'ktirishning eng muhim usuli hisoblanadi. Kimyoviy bug'ni cho'ktirish deb ataladigan narsa, ya'ni kimyoviy reaksiya natijasida qattiq sirtda gazsimon moddalardan foydalanish, qattiq cho'kmalarni hosil qilish jarayoni. CVD texnologiyasi yuqori sifatli monokristalli plyonkalarni o'stirishi, kerakli qo'shimcha turi va epitaksial qalinlikni olishi, ommaviy ishlab chiqarishni amalga oshirishi oson va shuning uchun sanoatda keng qo'llanilgan. Sanoatda CVD tomonidan tayyorlangan epitaksial plastinka ko'pincha bir yoki bir nechta ko'milgan qatlamlarga ega bo'lib, ular qurilma tuzilishini va qo'shimcha taqsimotini diffuziya yoki ion implantatsiyasi orqali boshqarish uchun ishlatilishi mumkin; CVD epitaksial qatlamining fizik xususiyatlari quyma materialnikidan farq qiladi va epitaksial qatlamning kislorod va uglerod miqdori odatda juda past, bu uning afzalligi. Biroq, CVD epitaksial qatlami o'z-o'zini doping qilish orqali osonlikcha hosil bo'ladi, amaliy qo'llanmalarda epitaksial qatlamning o'z-o'zini doping qilishini kamaytirish uchun muayyan choralar ko'rish kerak, CVD texnologiyasi hali ham empirik jarayon holatining ba'zi jihatlarida, CVD texnologiyasini rivojlantirishda davom etish uchun chuqurroq tadqiqotlar o'tkazish kerak.
CVD o'sish mexanizmi juda murakkab bo'lib, kimyoviy reaksiyada odatda turli xil komponentlar va moddalar mavjud bo'lib, bir qator oraliq mahsulotlarni ishlab chiqarishi mumkin va harorat, bosim, gaz oqim tezligi va boshqalar kabi ko'plab mustaqil o'zgaruvchilar mavjud. Epitaksial jarayon ketma-ket bir qator oldinga va orqaga o'tadi, bir-biri rivojlanadi va takomillashadi. Epitaksial jarayon ko'plab ketma-ket, o'zaro kengayadigan va takomillashtiriladigan bosqichlarga ega. CVD epitaksial o'sish jarayoni va mexanizmini tahlil qilish uchun, avvalo, gaz fazasida reaktiv moddalarning eruvchanligini, turli gazlarning muvozanat parsial bosimini, aniq kinetik va termodinamik jarayonlarni aniqlash; keyin reaktiv gazlarning gaz fazasidan substrat yuzasiga massa tashishini, gaz oqimining chegara qatlami va substrat yuzasining shakllanishini, yadroning o'sishini, shuningdek, sirt reaksiyasi, diffuziya va migratsiyani tushunish va natijada kerakli plyonkani hosil qilish kerak. CVD o'sish jarayonida reaktorning rivojlanishi va rivojlanishi hal qiluvchi rol o'ynaydi, bu asosan epitaksial qatlam sifatini belgilaydi. Epitaksial qatlamning sirt morfologiyasi, panjara nuqsonlari, aralashmalarning tarqalishi va nazorati, epitaksial qatlamning qalinligi va bir xilligi qurilmaning ishlashi va samaradorligiga bevosita ta'sir qiladi.
–Ushbu maqola nashr etilganvakuumli qoplama mashinasi ishlab chiqaruvchisiGuangdong Chjenxua
Joylashtirilgan vaqt: 2024-yil 4-may