ເຕັກ​ໂນ​ໂລ​ຊີ​ການ​ກະ​ກຽມ epitaxy Silicon(Si​)​

Epitaxy Silicon (SI) Epitaxyການກະກຽມເຕັກໂນໂລຢີ

ການເຕີບໃຫຍ່ຂອງ Epitaxial ແມ່ນຫຍັງ?

ອຸປະກອນການນໍາໃຊ້ໄປເຊຍກັນຢ່າງດຽວບໍ່ສາມາດຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການການຜະລິດອຸປະກອນທີ່ມີການຂະຫຍາຍຕົວຂອງເຄື່ອງຈັກຜະລິດ. ໃນຕອນທ້າຍຂອງປີ 1959, ຊັ້ນບາງໆຂອງໄປເຊຍກັນເຕັກໂນໂລຊີການຂະຫຍາຍຕົວຂອງວັດສະດຸ - ການຂະຫຍາຍຕົວ epitaxial ໄດ້ຖືກພັດທະນາ.

ການຂະຫຍາຍຕົວຂອງ Epitaxial ແມ່ນການເຕີບໃຫຍ່ຂອງຊັ້ນຂອງວັດສະດຸທີ່ຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການເທິງຊັ້ນໃຕ້ດິນໄປເຊຍກັນທີ່ໄດ້ຖືກປຸງແຕ່ງຢ່າງລະມັດລະວັງໂດຍການຕັດ, ຂັດ, ແລະຂັດພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂບາງຢ່າງ. ເນື່ອງຈາກຊັ້ນຜະລິດຕະພັນດຽວທີ່ປູກແມ່ນສ່ວນຂະຫຍາຍຂອງແຜ່ນຮອງພື້ນ, ຊັ້ນວັດສະດຸທີ່ປູກແມ່ນເອີ້ນວ່າຊັ້ນ epitaxial.

ການຈັດປະເພດໂດຍຄຸນສົມບັດຂອງຊັ້ນຊັ້ນຂອງ abitaxial

·epitaxy ທີ່ເປັນມູນເຊື້ອ: ໄດ້ຊັ້ນຂອງ Epitaxialແມ່ນຄືກັນກັບວັດສະດຸ substrate, ເຊິ່ງຮັກສາຄວາມສອດຄ່ອງຂອງວັດສະດຸແລະຊ່ວຍໃຫ້ບັນລຸໂຄງສ້າງຜະລິດຕະພັນທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງແລະຄຸນສົມບັດໄຟຟ້າ.

·Epitaxy heterogeneous: ໄດ້ຊັ້ນຂອງ Epitaxialແມ່ນແຕກຕ່າງຈາກວັດສະດຸ substrate. ໂດຍການເລືອກຊັ້ນໃຕ້ດິນທີ່ເຫມາະສົມ, ເງື່ອນໄຂການຂະຫຍາຍຕົວສາມາດຖືກປັບປຸງໃຫ້ດີທີ່ສຸດແລະລະດັບການນໍາໃຊ້ຂອງວັດສະດຸສາມາດຂະຫຍາຍໄດ້, ແຕ່ສິ່ງທ້າທາຍທີ່ນໍາມາໂດຍເສັ້ນດ່າງທີ່ບໍ່ກົງກັນແລະຄວາມແຕກຕ່າງຂອງການຂະຫຍາຍຄວາມຮ້ອນຕ້ອງໄດ້ຮັບການແກ້ໄຂ.

ການຈັດປະເພດໂດຍຕໍາແຫນ່ງອຸປະກອນ

epitaxy ໃນທາງບວກ: ຫມາຍເຖິງການສ້າງຕັ້ງຂອງຊັ້ນ epitaxial ເທິງວັດສະດຸ substrate ໃນລະຫວ່າງການຈະເລີນເຕີບໂຕຂອງຜລຶກ, ແລະອຸປະກອນແມ່ນເຮັດຢູ່ໃນຊັ້ນ epitaxial.

Reverse epitaxy: ກົງກັນຂ້າມກັບ epitaxy ໃນທາງບວກ, ອຸປະກອນໄດ້ຖືກຜະລິດໂດຍກົງກ່ຽວກັບ substrate, ໃນຂະນະທີ່ຊັ້ນ epitaxy ແມ່ນສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໃນໂຄງສ້າງອຸປະກອນ.

ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງການສະຫມັກ: ການນໍາໃຊ້ທັງສອງໃນການຜະລິດ semiconductor ແມ່ນຂື້ນກັບຄຸນສົມບັດວັດສະດຸທີ່ຕ້ອງການແລະແຕ່ລະຂໍ້ມູນໃສ່ໃນຂະບວນການແລະຄວາມຕ້ອງການດ້ານເຕັກນິກ.

ການຈັດປະເພດໂດຍວິທີການຂະຫຍາຍຕົວ epitaxial

Apitaxy ໂດຍໃຊ້ເຄື່ອງຈັກໃນການໃຊ້ເຄື່ອງຈັກ, ເອເລັກໂຕຣນິກ . ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ວິທີນີ້ມີຂໍ້ກໍານົດທີ່ເຄັ່ງຄັດກ່ຽວກັບອຸປະກອນ. ການຕ້ານທານແລະຄວາມຫນາຂອງຮູບເງົາມີການສອບເສັງທີ່ບໍ່ດີ, ສະນັ້ນມັນບໍ່ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ໃນ Silicon Epitaxial.

· epitaxy ໂດຍທາງອ້ອມແມ່ນການນໍາໃຊ້ປະຕິກິລິຍາທາງເຄມີໃນການຝາກແລະການຂະຫຍາຍຕົວຊັ້ນ epitaxial ເທິງຫນ້າດິນ substrate, ຊຶ່ງເອີ້ນວ່າຢ່າງກວ້າງຂວາງການ deposition vapor ເຄມີ (CVD). ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຮູບເງົາບາງໆທີ່ປູກໂດຍ CVD ແມ່ນບໍ່ຈໍາເປັນຜະລິດຕະພັນດຽວ. ດັ່ງນັ້ນ, ເວົ້າຢ່າງເຂັ້ມງວດ, ມີພຽງແຕ່ CVD ທີ່ເຕີບໂຕຮູບເງົາດຽວແມ່ນການຂະຫຍາຍຕົວຂອງ epitaxial. ວິທີການນີ້ມີອຸປະກອນທີ່ງ່າຍດາຍ, ແລະຕົວກໍານົດການຕ່າງໆຂອງຊັ້ນ epitaxial ແມ່ນງ່າຍຕໍ່ການຄວບຄຸມແລະມີການເຮັດເລື້ມຄືນທີ່ດີ. ໃນປັດຈຸບັນ, ການຂະຫຍາຍຕົວຂອງຊິລິໂຄນ epitaxial ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ວິທີການນີ້.

ປະເພດອື່ນໆ

·ອີງຕາມວິທີການຂົນສົ່ງປະຕູຂອງວັດສະດຸ epitaxial ໄປທີ່ຊັ້ນໃຕ້ດິນ, ມັນສາມາດແບ່ງອອກເປັນບ່ອນສູນຍາກາດ, ໄລຍະໄກຂອງ Epitaxy, ໄລຍະໄລຍະໄລຍະໄລຍະໄລຍະໄລຍະໄລຍະຫ່າງ, ໄລຍະຂອງແຫຼວ (ສ່ວນລຸ່ມ).

·ອີງຕາມຂະບວນການປ່ຽນແປງໄລຍະໄກ, Epitaxy ສາມາດແບ່ງອອກເປັນໄລຍະອາຍແກັສ, epitaxy ໄລຍະຂອງແຫຼວ, ແລະepalaxy ໄລຍະແຂງ.

ບັນຫາທີ່ໄດ້ຮັບການແກ້ໄຂໂດຍຂະບວນການ abitaxial

·ເວລາທີ່ເຕັກໂນໂລຍີການໂຄສະນາຂອງຊິລິໂຄນເລີ່ມຕົ້ນ, ມັນແມ່ນເວລາທີ່ຊິລິໂຄນສູງແລະການຜະລິດທີ່ມີຄວາມຖີ່ສູງແລະການຜະລິດທີ່ມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກ. ຈາກທັດສະນະຂອງຫລັກການທີ່ມີຄວາມຖີ່, ໃຫ້ໄດ້ຮັບຄວາມຖີ່ສູງແລະພະລັງງານສູງ, ຜູ້ທີ່ມີຄວາມແຮງສູງແລະຄວາມຕ້ານທານຂອງເດັກນ້ອຍຕ້ອງມີການຫຼຸດລົງຂອງແຮງດັນ. ອະດີດຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການຕ້ານທານຂອງບໍລິເວນພື້ນທີ່ຂອງຜູ້ເກັບ. ຖ້າຄວາມຕ້ານທານຂອງຊຸດແມ່ນຫຼຸດລົງໂດຍຄວາມຫນາຂອງວັດສະດຸທີ່ມີຄວາມຫນາ, ຊິລິໂຄນ Wafer ກໍ່ຈະເປັນການປຸງແຕ່ງເກີນໄປ. ຖ້າການຕ້ານທານຂອງວັດສະດຸຫຼຸດລົງ, ມັນຈະຂັດກັບຄວາມຕ້ອງການທໍາອິດ. ເຕັກໂນໂລຢີ Epitaxial ໄດ້ແກ້ໄຂຄວາມຫຍຸ້ງຍາກນີ້ຢ່າງສໍາເລັດຜົນ.

ວິທີແກ້ໄຂ:

ການເຕີບໃຫຍ່ຂອງຊັ້ນ abitxial ບໍາລຸງຊາດສູງສຸດ subitrate ທີ່ມີຄວາມຕໍ່າ, ແລະຜະລິດອຸປະກອນໃສ່ຊັ້ນ abitaxial. ຊັ້ນທົນທານຕໍ່ການຕໍ່ຕ້ານທີ່ສູງຕໍ່ໄປຮັບປະກັນວ່າທໍ່ໄຟຟ້າມີຄວາມແຕກຕ່າງສູງ

ນອກຈາກນັ້ນ, epitaxial Technologies ເຊັ່ນ: ລະດັບການລະດັບຂອງ epitaxy, ແລະວັດສະດຸແກນ, ແລະວັດສະດຸປະສົມອື່ນໆເຊັ່ນ: Gaas ກໍ່ໄດ້ຮັບການພັດທະນາຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ ແລະໄດ້ກາຍເປັນເຕັກໂນໂລຢີຂະບວນການທີ່ຂາດບໍ່ໄດ້ສໍາລັບການຜະລິດໄມໂຄເວຟທີ່ສຸດແລະອຸປະກອນ optoelectronic.

ໂດຍສະເພາະ, ການນໍາໃຊ້ທີ່ປະສົບຜົນສໍາເລັດຂອງ beam ໂມເລກຸນແລະອາຍແກັສອິນຊີໂລຫະphase epitaxy ໃນຊັ້ນບາງໆ ultra-thin, superlattices, quantum wells, superlattices strained, ແລະ atomic-level epitaxy ຊັ້ນບາງໆໄດ້ວາງພື້ນຖານສໍາລັບການພັດທະນາພາກສະຫນາມໃຫມ່ຂອງການຄົ້ນຄວ້າ semiconductor, "ວິສະວະກໍາແຖບ".

ລັກສະນະຂອງການຂະຫຍາຍຕົວ epitaxial

(1) ຊັ້ນທົນທານສູງ (ຕ່ໍາ) ຊັ້ນສູງສາມາດປູກໄດ້ໃນຊັ້ນປະຖົມທີ່ມີຄວາມຕ້ານທານຕໍ່າ (ສູງ).

(2) N(P) ຊັ້ນ epitaxial ສາມາດປູກໄດ້ຢູ່ເທິງຊັ້ນຍ່ອຍ P(N) ເພື່ອປະກອບເປັນ PN junctions ໂດຍກົງ. ບໍ່ມີບັນຫາການຊົດເຊີຍໃນເວລາທີ່ເຮັດ PN junctions ໃນ substrates ດຽວໂດຍການແຜ່ກະຈາຍ.

(3) ປະສົມປະສານກັບເຕັກໂນໂລຢີຫນ້າກາກ, ການເຕີບໂຕຂອງ Epitaxial Epitaxial ສາມາດດໍາເນີນໃນເຂດທີ່ໄດ້ກໍານົດໄວ້, ສ້າງເງື່ອນໄຂໃນການຜະລິດວົງຈອນທີ່ມີໂຄງສ້າງພິເສດ.

(4) ປະເພດແລະຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງ doping ສາມາດປ່ຽນແປງໄດ້ຕາມຄວາມຕ້ອງການໃນລະຫວ່າງການເຕີບໃຫຍ່ຂອງ epitaxial. ການປ່ຽນແປງຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນສາມາດເປັນທັນທີທັນໃດຫຼືຄ່ອຍໆ.

(5) ຊັ້ນທີ່ອ່ອນແອຂອງສິ່ງທີ່ມີເນື້ອທີ່ທັງສອງຊັ້ນ, ຫຼາຍຊັ້ນ, ສ່ວນປະກອບທີ່ມີຫຼາຍສ່ວນທີ່ມີສ່ວນປະກອບຕົວຈິງສາມາດປູກໄດ້.

(6) ການຂະຫຍາຍຕົວຂອງ Epitaxial ສາມາດດໍາເນີນຢູ່ໃນອຸນຫະພູມຕ່ໍາກວ່າຈຸດລະລາຍຂອງວັດສະດຸ. ອັດຕາການເຕີບໂຕແມ່ນສາມາດຄວບຄຸມໄດ້, ແລະການຂະຫຍາຍຕົວຂອງ epitaxial ຂອງຄວາມຫນາຂອງປະລໍາມະນູສາມາດບັນລຸໄດ້.

ຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບການເຕີບໂຕຂອງ Epitaxial

(1) ພື້ນຜິວຄວນຈະຮາບພຽງແລະສົດໃສ, ໂດຍບໍ່ມີຂໍ້ບົກຜ່ອງດ້ານເຊັ່ນ: ຈຸດທີ່ສົດໃສ, ຂຸມ, ຫອກແລະສາຍນ້ໍາຫມອກ

(2) ຄວາມສົມບູນໄປເຊຍກັນດີ, dislocation ຕ່ໍາແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຄວາມຜິດພາດ stacking. ສໍາລັບຊິລິຄອນ epitaxy, ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ dislocation ຄວນຈະຫນ້ອຍກ່ວາ 1000 / cm2, ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຄວາມຜິດພາດ stacking ຄວນຈະຫນ້ອຍກ່ວາ 10 / cm2, ແລະຫນ້າດິນຄວນຈະຍັງຄົງສົດໃສຫຼັງຈາກ corroded ໂດຍການແກ້ໄຂອາຊິດ chromic etching.

(3) ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຄວາມເປັນມາຂອງຄວາມເປັນມາຂອງ Epitaxial ຄວນຈະມີການຊົດເຊີຍຕໍ່າແລະຫນ້ອຍ. ຄວາມບໍລິສຸດວັດຖຸດິບຄວນຈະສູງ, ລະບົບຄວນໄດ້ຮັບການປະທັບຕາເປັນຢ່າງດີ, ສະພາບແວດລ້ອມຄວນຈະເຂັ້ມງວດເພື່ອຫລີກລ້ຽງການລວມຕົວຂອງຄວາມບໍ່ສະອາດຂອງຕ່າງປະເທດເຂົ້າໃນຊັ້ນຂອງຕ່າງປະເທດ.

(4) ສໍາລັບພາກສະຫນາມ, ສ່ວນປະກອບຂອງຊັ້ນຈັດພີມມາແລະຊັ້ນໃຕ້ດິນປ່ຽນແປງຢ່າງກະທັນຫັນ) ແລະສ່ວນປະກອບຂອງສ່ວນປະກອບລະຫວ່າງຊັ້ນຈັດຕັ້ງແລະຊັ້ນໃຕ້ດິນຄວນຫຼຸດຜ່ອນຫນ້ອຍທີ່ສຸດ.

(5) ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງ doping ຄວນໄດ້ຮັບການຄວບຄຸມຢ່າງເຂັ້ມງວດແລະແຈກຢາຍຢ່າງເທົ່າທຽມກັນເພື່ອໃຫ້ຊັ້ນ epitaxial ມີຄວາມຕ້ານທານເປັນເອກະພາບທີ່ຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການ. ມັນຈໍາເປັນຕ້ອງມີຄວາມຕ້ານທານຂອງອາກາດ Wafers Epitaxialປູກໃນເຕົາໄຟທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນເຕົາໄຟດຽວກັນຄວນສອດຄ່ອງ.

(6) ຄວາມຫນາຂອງຊັ້ນ epitaxial ຄວນຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການ, ມີຄວາມເປັນເອກະພາບທີ່ດີແລະເຮັດຊ້ໍາໄດ້.

(7) ຫຼັງຈາກການຂະຫຍາຍຕົວຂອງ epitaxial ໃນ substrate ທີ່ມີຊັ້ນຝັງ, ການບິດເບືອນຮູບແບບຂອງຊັ້ນຝັງແມ່ນຂະຫນາດນ້ອຍຫຼາຍ.

(8) ເສັ້ນຜ່າກາງຂອງ wafer epitaxial ຄວນຈະມີຂະຫນາດໃຫຍ່ເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້ເພື່ອຄວາມສະດວກໃນການຜະລິດອຸປະກອນຈໍານວນຫລາຍແລະຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ.

(9) ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຄວາມຮ້ອນຂອງຊັ້ນປະສົມ semiconductor epitaxialແລະ etajunction ebaitaxy ແມ່ນດີ.