Teicneolaíocht ullmhúcháin epitaxy Silicon(Si).

Eipiteacs sileacain(Si).teicneolaíocht ullmhúcháin

Cad é fás epitaxial?

·Ní féidir le hábhair chriostail aonair amháin freastal ar na riachtanais a bhaineann le táirgeadh méadaitheach feistí leathsheoltóra éagsúla. Ag deireadh na bliana 1959, sraith tanaí decriostail aonairteicneolaíocht fáis ábhar - forbraíodh fás epitaxial.

Is éard atá i bhfás epitaxial ná ciseal ábhar a fhás a chomhlíonann na ceanglais ar fhoshraith criostail aonair a phróiseáiltear go cúramach trí ghearradh, meilt, agus snasta faoi choinníollacha áirithe. Ós rud é gur síneadh ar laitís an tsubstráit é an ciseal táirge aonair a fhástar, tugtar ciseal epitaxial ar an gciseal ábhar fásta.

Aicmiú de réir airíonna an chiseal epitaxial

·Epitaxy aonchineálach: Anciseal epitaxialmar an gcéanna le hábhar an tsubstráit, a chothaíonn comhsheasmhacht an ábhair agus a chabhraíonn le struchtúr táirgí ardchaighdeáin agus airíonna leictreacha a bhaint amach.

·Epitaxy ilchineálach: Anciseal epitaxialdifriúil ó ábhar an tsubstráit. Trí fhoshraith oiriúnach a roghnú, is féidir na coinníollacha fáis a bharrfheabhsú agus is féidir raon feidhme an ábhair a leathnú, ach is gá na dúshláin a bhaineann le neamhréir laitíse agus difríochtaí leathnú teirmeach a shárú.

Aicmiú de réir suíomh an ghléis

Epitaxy dearfach: tagraíonn sé do fhoirmiú ciseal epitaxial ar ábhar an tsubstráit le linn fás criostail, agus déantar an gléas ar an gciseal epitaxial.

Epitaxy droim ar ais: I gcodarsnacht leis an epitaxy dearfach, déantar an gléas a mhonarú go díreach ar an tsubstráit, agus déantar an ciseal epitaxial a fhoirmiú ar struchtúr an fheiste.

Difríochtaí iarratais: Braitheann cur i bhfeidhm an dá cheann i ndéantúsaíocht leathsheoltóra ar na hairíonna ábhartha riachtanacha agus ar na ceanglais maidir le dearadh feiste, agus tá gach ceann acu oiriúnach le haghaidh sreafaí próisis agus ceanglais theicniúla éagsúla.

Aicmiú de réir modh fáis epitaxial

· Is modh é epitaxy díreach chun téamh, bombardú leictreon nó réimse leictreach seachtrach a úsáid chun go bhfaighidh na hadaimh ábhar atá ag fás go leor fuinnimh, agus go n-imíonn siad go díreach agus go dtaisceann siad ar dhromchla an tsubstráit chun fás epitaxial a chomhlánú, mar shampla sil-leagan bhfolús, sputtering, sublimation, etc. . Mar sin féin, tá ceanglais dhian ar threalamh ag an modh seo. Tá droch-atrialltacht ag friotachas agus tiús an scannáin, mar sin níor úsáideadh é i dtáirgeadh epitaxial sileacain.

· Is éard atá i gceist le heipiteacsas indíreach ná imoibrithe ceimiceacha a úsáid chun sraitheanna eipeatasacha a thaisceadh agus a fhás ar dhromchla an tsubstráit, ar a dtugtar go ginearálta sil-leagan ceimiceach gaile (CVD). Mar sin féin, ní gá gur táirge amháin é an scannán tanaí a fhásann CVD. Dá bhrí sin, go docht ag labhairt, níl fás epitaxial ach CVD a fhásann scannán amháin. Tá trealamh simplí ag an modh seo, agus tá paraiméadair éagsúla an chiseal epitaxial níos éasca a rialú agus tá dea-atrialltacht acu. Faoi láthair, úsáideann fás epitaxial sileacain an modh seo go príomha.

Catagóirí eile

· De réir an mhodha chun adaimh ábhair epitaxial a iompar chuig an tsubstráit, is féidir é a roinnt ina epitaxy bhfolús, epitaxy chéim gáis, epitaxy chéim leachtach (LPE), etc.

·De réir an phróisis athraithe céime, is féidir epitaxy a roinnt inaepitaxy chéim gáis, epitaxy chéim leachtach, agusepitaxy chéim soladach.

Fadhbanna a réiteach trí phróiseas epitaxial

·Nuair a thosaigh teicneolaíocht fáis eipitaxial sileacain, ba é an t-am a bhí deacrachtaí déantúsaíochta trasraitheora ard-minicíochta agus ard-chumhachta sileacain. Ó thaobh phrionsabal an trasraitheora, chun ard-minicíocht agus ardchumhacht a fháil, ní mór go mbeadh voltas miondealú an bhailitheora ard agus ní mór go mbeadh friotaíocht an tsraith beag, is é sin, ní mór an titim voltas saturation a bheith beag. Éilíonn an chéad cheann go bhfuil friotachas ábhar an limistéir bhailitheora ard, agus éilíonn an dara ceann go bhfuil friotachas ábhar an limistéir bhailitheora íseal, agus tá an dá rud contrártha. Má laghdaítear friotaíocht an tsraith trí thiús ábhar an limistéir bhailitheora a tanú, beidh an wafer sileacain ró-tanaí agus leochaileach le próiseáil. Má laghdaítear friotachas an ábhair, beidh sé contrártha leis an gcéad riachtanas. D'éirigh le teicneolaíocht epitaxial an deacracht seo a réiteach.

Réiteach:

·Fás ciseal epitaxial ard-fhriotaíochta ar fhoshraith a bhfuil friotachas an-íseal aige, agus déan an gléas ar an gciseal epitaxial. Cinntíonn an ciseal epitaxial ard-fhriotaíochta go bhfuil voltas miondealú ard ag an bhfeadán, agus laghdaíonn an tsubstráit íseal-fhriotaíochta friotaíocht an tsubstráit agus an titim voltas saturation, agus mar sin an contrártha idir an dá a réiteach.

Ina theannta sin, tá forbairt mhór déanta freisin ar theicneolaíochtaí epitaxial cosúil le epitaxy céim gal, epitaxy céim leachtach, epitaxy bhíoma mhóilíneach, agus epitaxy céim gaile cumaisc orgánach miotail de theaghlach 1-V, teaghlach 1-V, agus ábhair leathsheoltóra cumaisc eile cosúil le GaAs. agus tá siad tar éis éirí ina teicneolaíochtaí próisis fíor-riachtanach chun an chuid is mó de mhicreathonnta agusfeistí optoelectronic.

Go háirithe, cur i bhfeidhm rathúil bhíoma móilíneach agusmiotail gal orgánachepitaxy chéim i sraitheanna ultra-tanaí, superlattices, toibreacha chandamach, superlattices brú, agus epitaxy ciseal tanaí-leibhéal adamhach leag an bonn le haghaidh fhorbairt réimse nua de thaighde leathsheoltóra, "innealtóireacht banna".

Saintréithe fáis epitaxial

(1) Is féidir sraitheanna epitaxial friotaíocht ard (íseal) a fhás go epitaxially ar fhoshraitheanna friotaíocht íseal (ard).

(2) Is féidir sraitheanna epitaxial N(P) a fhás ar fhoshraitheanna P(N) chun acomhail PN a fhoirmiú go díreach. Níl aon fhadhb cúitimh agus acomhail PN á ndéanamh ar fhoshraitheanna aonair trí idirleathadh.

(3) In éineacht le teicneolaíocht masc, is féidir fás epitaxial roghnach a dhéanamh i limistéir ainmnithe, ag cruthú coinníollacha chun ciorcaid chomhtháite agus feistí le struchtúir speisialta a tháirgeadh.

(4) Is féidir cineál agus tiúchan na dópála a athrú de réir mar is gá le linn fáis epitaxial. Is féidir leis an athrú tiúchan a bheith tobann nó de réir a chéile.

(5) Is féidir sraitheanna ultra-tanaí de chomhdhúile ilchineálacha, ilchisealacha, il-chomhpháirteacha le comhpháirteanna athraitheacha a fhás.

(6) Is féidir fás epitaxial a dhéanamh ag teocht faoi bhun leáphointe an ábhair. Tá an ráta fáis inrialaithe, agus is féidir fás epitaxial tiús scála adamhach a bhaint amach.

Ceanglais maidir le fás epitaxial

(1) Ba chóir go mbeadh an dromchla cothrom agus geal, gan lochtanna dromchla cosúil le spotaí geal, claiseanna, stains ceo agus línte duillín

(2) Dea-sláine criostail, dílonnú íseal agus dlús locht cruachta. Le haghaidhepitaxy sileacain, ba chóir go mbeadh an dlús díláithrithe níos lú ná 1000/cm2, ba chóir go mbeadh an dlús locht cruachta níos lú ná 10/cm2, agus ba cheart go bhfanfadh an dromchla geal tar éis é a chreimeadh le tuaslagán eitseála aigéad crómach.

(3) Ba cheart go mbeadh tiúchan neamhíonachta cúlra an chiseal epitaxial íseal agus ba cheart go mbeadh gá le cúiteamh níos lú. Ba chóir go mbeadh an íonacht amhábhar ard, ba cheart go mbeadh an córas séalaithe go maith, ba cheart go mbeadh an timpeallacht glan, agus ba cheart go mbeadh an oibríocht dian chun ionchorprú neamhíonachtaí eachtracha isteach sa chiseal epitaxial a sheachaint.

(4) Maidir le epitaxy ilchineálach, ba cheart go n-athródh comhdhéanamh an chiseal epitaxial agus an tsubstráit go tobann (ach amháin an ceanglas a bhaineann le hathrú comhdhéanamh mall) agus ba cheart idirleathadh frithpháirteach an chomhdhéanamh idir an ciseal epitaxial agus an tsubstráit a íoslaghdú.

(5) Ba cheart an tiúchan dópála a rialú go docht agus a dháileadh go cothrom ionas go mbeidh friotachas aonfhoirmeach ag an gciseal epitaxial a chomhlíonann na ceanglais. Tá sé ag teastáil go bhfuil an friotachas desliseog epitaxialBa chóir go bhfástar i bhfoirnéisí éagsúla sa foirnéise céanna a bheith comhsheasmhach.

(6) Ba cheart go gcomhlíonfadh tiús na ciseal epitaxial na ceanglais, le dea-aonfhoirmeacht agus atrialltacht.

(7) Tar éis fás epitaxial ar fhoshraith le ciseal faoi thalamh, tá an saobhadh patrún ciseal faoi thalamh an-bheag.

(8) Ba cheart go mbeadh trastomhas an wafer epitaxial chomh mór agus is féidir chun táirgeadh mais feistí a éascú agus costais a laghdú.

(9) Cobhsaíocht theirmeach desraitheanna epitaxial leathsheoltóra cumaiscagus tá heterojunction epitaxy go maith.