Silizioa (si) Epitarioa prestatzeko teknologia

Silizio (Si) epitaxiaPrestaketa teknologia

Zein da hazkunde epitaxiala?

· Material bakarreko material bakarrekoek ezin dituzte hainbat gailu erdieroaleen ekoizpen gero eta handiagoa izan. 1959. urtearen amaieran, geruza meheakristal bakarraMaterialen hazkuntzaren teknologia - hazkunde epitaxiala garatu zen.

Hazkunde epitaxialak material geruza bat haztea da, zenbait baldintzetan, artezketa eta leuntzea arretaz prozesatu den kristal substratu bakarraren baldintzak betetzen dituen material geruza bat haztea. Handiko produktu geruza substratuaren sardearen hedapena da, erdiko material geruza geruza epitaxial deritzo.

Geruza epituxialaren propietateen sailkapena

·Epitaxia homogeneoa:geruza epitaxialasubstratuaren materialaren berdina da, materialaren koherentzia mantentzen duena eta kalitate handiko produktuen egitura eta propietate elektrikoak lortzen laguntzen duena.

·Epitaxia heterogeneoa:geruza epitaxialasubstratuaren materialaren desberdina da. Substratu egokia aukeratuz gero, hazkunde baldintzak optimizatu daitezke eta materialaren aplikazio-barrutia zabaldu daiteke, baina sareak desoreka eta hedapen termikoen desberdintasunak gainditu behar dira.

Gailuaren posizioaren araberako sailkapena

Epitaxia positiboa: kristal hazkuntzan zehar substratu materialaren geruza epitaxial bat eratzea aipatzen da eta gailua geruza epituxialean egina dago.

Alderantzizko epitaxia: Epitaxia positiboarekin ez bezala, gailua substratuan zuzenean fabrikatzen da, eta geruza epitaxiala gailuaren egituran eratzen da.

Aplikazio desberdintasunak: erdieroaleen fabrikazioan bien aplikazioa beharrezko materialaren propietateen eta gailuen diseinu-baldintzen araberakoa da, eta bakoitza prozesu-fluxu eta baldintza tekniko desberdinetarako egokia da.

Hazkuntza epitaxialaren metodoaren araberako sailkapena

· Epitaxia zuzena berokuntza, elektroi-bonbardaketa edo kanpoko eremu elektrikoa erabiltzeko metodo bat da, hazten ari diren materialaren atomoek energia nahikoa lor dezaten, eta zuzenean migratu eta substratuaren gainazalean metatu eta hazkuntza epitaxiala osatzeko, hala nola hutsean deposizioa, sputteringa, sublimazioa, etab. Hala ere, metodo honek baldintza zorrotzak ditu ekipamenduetan. Filmaren erresistentzia eta lodierak errepikakortasun eskasa dute, beraz, ez da erabili silizio epitaxialaren ekoizpenean.

· Zeharkako epitaxia erreakzio kimikoen erabilera da geruza epituxialak gordetzeko eta hazteko substratuaren gainazalean, hau da, lurrun kimikoen gordailua (CVD) deitzen dena. Hala ere, CVD-k hazitako film mehea ez da zertan produktu bakarra. Hori dela eta, zorrotz hitz eginez, film bakar bat hazten den CVDa soilik hazkunde epitaxiala da. Metodo honek ekipamendu sinpleak ditu eta geruza epituxialaren parametroak errazago kontrolatzen dira eta errepikapen ona dute. Gaur egun, silizioaren hazkunde epitaxialak metodo hau erabiltzen du batez ere.

Beste kategoria batzuk

·Material epitaxialen atomoak substratura garraiatzeko metodoaren arabera, hutseko epitaxia, gas faseko epitaxia, fase likidoko epitaxia (LPE), etab.

·Fase aldaketa prozesuaren arabera, epitaxia hauetan bana daitekegas faseko epitaxia, Epitaxia fase likidoa, etafase solidoko epitaxia.

Prozesu epitaxialaren bidez ebatzitako arazoak

· Silikononaren hazkunde epitaxial teknologia hasi zenean, silizioa maiztasun handiko eta botere handiko transistoreen fabrikazioan zailtasunak izan ziren. Transistorearen printzipioaren ikuspegitik, maiztasun altua eta potentzia handia lortzeko, bildumaren matxura tentsioa altua izan behar da eta serieko erresistentzia txikia izan behar da, hau da, saturazio tentsioaren beherakada txikia izan behar da. Lehenengoak bildumako eremuaren materialaren erresistentzia handia behar du, eta bigarrenak bildumagilearen eremuaren materialaren erresistentzia baxua izan behar du eta biak kontraesankorrak dira. Seriearen erresistentzia biltzen bada, bildumagilearen eremuaren materialaren lodiera murrizten bada, siliziozko ogiak mehe eta hauskorrak izango dira prozesatu beharrekoak. Materialaren erresistentzia murrizten bada, lehenengo eskakizuna kontrajarriko da. Teknologia epitaxialek arrakastaz konpondu dute zailtasun hori.

Irtenbidea:

· Erresistentziako geruza epitaxial geruza haztea erresistentzia oso baxua duen substratu batean eta fabrikatu gailua geruza epituxialean. Erresistentzia handiko geruza epitaxialak ziurtatzen du hodiak matxura tentsio handia duela, erresistentzia baxuko substratuak substratuaren erresistentzia eta saturazio tentsioaren beherakada murrizten dituen bitartean, eta, beraz, bien arteko kontraesana konpontzen du.

Gainera, hala nola, lurruneko fasea epitaxia, EPITAXIA LIKIDOAREN EPITAXIA, EPITAXIA MOLECULATUA, ETA METALARAKO EKIPATUTAKO EPITAXIA EPITAXIA EPITAXIA, 1-V FAMILIA ETA GAAS bezalako material konposatu batzuk ere garatu dira eta ezinbesteko prozesuen teknologia bihurtu dira mikrouhin gehien fabrikatzeko etagailu optoelektronikoak.

Bereziki, habe molekularraren aplikazio arrakastatsua etametalezko lurrun organikoaEpitaxia fasea geruza ultra-meheetan, superlattics, putzu kuantikoetan, superlattetan, eta maila atomikoko geruza mehe epitaxiak sortu du "Band Ingeniaritza" ikerketa erdieroaleen arlo berri bat garatzeko oinarria.

Hazkunde epituxialaren ezaugarriak

(1) Erresistentzia handiko (baxua) geruza epitaxialak epitaxialki hazi daitezke erresistentzia baxuko (altuko) substratuetan.

(2) N(P) geruza epitaxialak P(N) substratuetan hazi daitezke PN junturak zuzenean osatzeko. Ez dago konpentsazio-arazorik substratu bakarrean PN junturak difusio bidez egitean.

(3) Maskararen teknologiarekin konbinatuta, hazkunde epitaxial selektiboa egin daiteke gune izendatuetan, egitura bereziak dituzten zirkuitu eta gailu integratuak ekoizteko baldintzak sortuz.

(4) dopinaren mota eta kontzentrazioa alda daiteke hazkunde epituxialean behar izanez gero. Kontzentrazio aldaketa bortitza edo mailakatu daiteke.

(5) Osagai aldakorreko konposatu heterogeneo, geruza anitzeko eta osagai anitzeko geruza ultrameheak hazi daitezke.

(6) Hazkunde epitaxiala materialaren urtze-punturaren azpitik tenperatura egin daiteke. Hazkunde-tasa kontrolagarria da eta eskala atomikoaren lodieraren hazkunde epitaxiala lor daiteke.

Hazkunde epituxialerako baldintzak

(1) Gainazala laua eta distiratsua izan behar da, gainazaleko akatsik gabe, hala nola, puntu distiratsuak, hobiak, laino orbanak eta irristagaitzak

(2) Kristalen osotasun ona, dislokazio baxua eta pilaketa akatsen dentsitatea. Izan eresilizio epitaxia, Dislokazio-dentsitateak 1000 / cm2 baino txikiagoa izan behar du, akatsen dentsitateak 10 / cm2 baino txikiagoa izan behar du eta gainazala argitsua izan behar da azido kromikoen grabaketa-soluzioaren ondoren.

(3) Geruza epituxialaren atzeko krimenaren kontzentrazioa baxua izan behar da eta kalte-ordaina beharrezkoa izan behar da. Lehengaien garbitasuna altua izan behar da, sistema ondo zigilatu behar da, ingurumena garbia izan behar da eta eragiketa zorrotza izan behar da atzerriko ezpurutasunak epitaxial geruzan atzerriko ezpurutasunak ekiditeko zorrotza izan behar da.

(4) Epitaxia heterogeneorako, geruza epitaxialaren eta substratuaren konposizioa bat-batean aldatu behar da (konposizio motela aldatzeko eskakizuna izan ezik) eta geruza epitaxialaren eta substratuaren arteko konposizioaren elkarrekiko hedapena murriztu behar da.

(5) Dopin-kontzentrazioa zorrotz kontrolatu eta uniformeki banatu behar da, geruza epitaxialak baldintzak betetzen dituen erresistentzia uniformea ​​izan dezan. Beharrezkoa da erresistibitatea izateaogiak epitaxialaklabe desberdinetan hazitako labe desberdinetan koherentea izan behar da.

(6) Epitaratu geruzaren lodiera baldintzak bete beharko lituzke, uniformetasun eta errepikapen onarekin.

(7) lurperatutako geruza batekin substratu baten hazkunde epitaxialaren ondoren, lurperatutako geruza eredua oso txikia da.

(8) Oihal epituxialaren diametroa ahalik eta handia izan behar da gailuen ekoizpen masiboa errazteko eta kostuak murrizteko.

(9) Egonkortasun termikoaerdieroale konposatuak geruza epitaxialaketa heterojunkzio epitaxia ona da.