Zein da epitaxial prozesua?

Prozesu epituxialen ikuspegi orokorra

"Epitaxia" terminoak "EPI" hitzetatik dator "EPI", eta "esanahia" eta "taxiak" esan nahi du "," agindua "esan nahi du", kristalen hazkuntzaren izaera agindua adieraziz. Epitaxia prozesu erabakigarria da erdieroaleen fabrikazioan, kristal geruza mehe baten hazkuntza aipatzen da kristal substratu batean. Erdieroaleen fabrikazioko epitaxiak (EPI) prozesuak kristal bakarreko geruza fin bat gordetzea du helburu, normalean 0,5 eta 20 mikra inguru, kristal substratu bakarrean. EPI prozesua urrats garrantzitsua da gailu erdieroaleen fabrikazioan, batez eresilizioaren ogiaFabrikazioa.

Epitaxiak oso agindu diren film meheak deposizioa ahalbidetzen du eta propietate elektroniko zehatzetarako egokiak izan daitezke. Prozesu hau ezinbestekoa da kalitate handiko erdieroale gailuak sortzeko, hala nola diodoak, transistoreak eta zirkuitu integratuak sortzeko.

Epitaxia motak

Epitario prozesuan, hazkundearen orientazioa azpiko base kristalaren arabera zehazten da.  Geruza epitaxia bat edo asko egon daitezke, gordailuaren errepikapenaren arabera. Epitario prozesua konposizio kimikoari eta egiturari dagokionez azpiko substratuaren berdina edo desberdina izan daitekeen material geruza mehea osa daiteke. Epitaxia bi kategoria nagusietan sailka daiteke substratuaren eta geruza epitaxialaren arteko erlazioan oinarrituta:HomoepitaxiaetaHeteroepitaxia.

Ondoren, homoepitaxia eta heteroepitaxiaren arteko desberdintasunak lau dimentsiotatik aztertuko ditugu: Grown Geruza, Kristal Egitura eta Sugeak, adibidea eta aplikazioa:

● homoepitaxia: Geruza epitaxial substratuaren material beretik egiten denean gertatzen da.

✔ Grown geruza: Epitarioki hazitako geruza substratuaren geruzaren material berekoa da.

✔ Kristalaren egitura eta zimurra: Substratuaren eta geruza epitaxialaren konstantearen konstanteak dira.

✔ adibide: Substratu silikonaren gaineko silizio oso puruaren hazkunde epitaxiala.

✔ Aplikazioa: Erdieroaleen gailuaren eraikuntza, non doping maila desberdinetako geruzak behar dira edo pure gutxiago dituzten substratuetan.

● heteroepitaxia: Geruza eta substratua erabiltzen diren material desberdinak dakartza, hala nola, aluminiozko galio arsenide (algaas) Gallium Arsenide (GAAS) hazten. Heteroepitaxia arrakastatsuak bi materialen arteko kristal egiturak behar ditu akatsak minimizatzeko.

✔ Grown geruza: Epitarioki hazitako geruza substratuaren geruza baino material desberdin bat da.

✔ Kristalaren egitura eta zimurra: Substratuaren eta geruza epitaxialaren konstantearen konstantearen konstanteak dira.

✔ adibide: Epitarioki hazten ari den galioa Arsenide silizio substratu batean.

✔ Aplikazioa: Erdieroalearen gailuaren eraikuntza material desberdinetako geruzak behar diren edo kristal bakar gisa eskuragarri ez dagoen material baten kristal film bat eraikitzeko.

EPI prozesuan Erdialdeko Fabrikazioan eragiteko faktoreak:

✔ Tenperatura: Epitaxia tasa eta geruza epitaxialen dentsitateari eragiten dio. Epitario-prozesurako behar den tenperatura giro-tenperatura baino handiagoa da, eta balioa epitaxia motaren araberakoa da.

✔ Presio: Epitaxia tasa eta geruza epitaxialen dentsitateari eragiten dio.

✔ Akatsak: Epitaxian akatsek ogibide akastunak ekarri dituzte. EPI prozesurako beharrezkoak diren baldintza fisikoak ePituxial geruza ez-hazkuntzarako mantendu behar dira.

✔ Nahi duzun posizioa: Hazkunde epitaxialak kristalezko posizio egokietan egon beharko luke. Prozesu epituxialetik kanpo geratu beharko liratekeen eskualdeak behar bezala filmatu beharko lirateke hazkundea ekiditeko.

✔ Autodoping: Epitaxia prozesua tenperatura altuetan egiten den heinean, atomo dopantak materialaren aldaketak ekartzeko gai izan daitezke.

Hazkunde Epitarioen Teknikak

Epitaxia prozesua egiteko hainbat metodo daude: EPITAXIA FASE LIKIDOA, EPITAXIA EPITAXIA HITZALDIA, EPITAXIA SOLIDOA, Atom Geruza Gordailua, Lurzoru Kimikoko gordailua, habe molekular epitaxia, etab. Konparatu dezagun epitaxia bi prozesuak: CVD eta MBE.

Hazkunde Epituxialen moduak

Epitarioen hazkunde moduak: Hazkunde epitaxiala modu desberdinen bidez gerta daiteke, geruzek nola eragiten duten:

✔ (a) Volmer-Weber (VW): Hiru dimentsiotako uhartearen hazkundea izan zen, non nukleazioa filmaren eraketa jarraitu aurretik gertatzen da.

✔ (b)Frank-van der Merwe (FM): Geruza-geruzaren hazkundea dakar, lodiera uniformea ​​sustatzea.

✔ (c) Alboko krastans (sk): VW eta FM konbinazio bat, uhartearen eraketa egitean, lodiera kritiko bat lortu ondoren uhartearen eraketara igarotzen da.

Epitaxia hazkundearen garrantzia erdieroaleen fabrikazioan

Epitaxia ezinbestekoa da Wafers erdieroaleen propietate elektrikoak hobetzeko. Doako profilak kontrolatzeko gaitasuna eta ezaugarri material zehatzak lortzeko gaitasuna epitaxia ezinbestekoa da elektronika modernoan.

Gainera, prozesu epituxialak gero eta garrantzi handiagoa du errendimendu handiko sentsoreak eta potentzia elektronika garatzeko, teknologia erdieroaleen etengabeko aurrerapenak islatzen ditu. Hala nola, parametroak kontrolatzeko beharrezkoa den zehaztasunatenperatura, presioa eta gasaren fluxu tasaHazkunde epituxialean funtsezkoa da kalitate handiko geruza kristalinatalak lortzeko gutxieneko akatsak lortzeko.