Научно-исследовательских и полировки Технология 4-дюймовый монокристаллическая силиконовая эпитаксии вафли pn-перехода вафли

1. Определение кремния Epitaxy
Кремниевый эпитакси на самом деле тонкий слой одной кристаллической технологии роста. это в определенных условиях., на подложке кремния один кристалл, рост слоя вдоль кристаллического направления одного кристалла имеет определенный Проводящий Тип, сопротивление, толщина, новый однокристальный слой с решетчатой структурой, совместимой с массовым одиночным кристаллом.
Два. Преимущества технологии роста кремния Epitaxy
1. Температура роста ниже, чем температура плавления.
2. Высокая чистота может быть получена., тонкий слой одного кристалла с немногими дефектами
3. Из-за гибкого процесса допинга, одиночный кристалл или многослойные epitaxies с различными конструкциями можно получить, чтобы облегчить настройку параметров и конструкций устройства.
Три. Классификация кремниевых эпитакси
1. Классификация по строению однородного эпитакси-то есть структура и свойства эпитаксиального слоя такие же, как у материала подложки., для exampleN/N +, P/P +
Гетерогенная эпитакси-то есть структура и свойства эпитакси отличаются от материалов подложки., например: SOI (epitaxy на изоляционных подложках)
2. Классификация по толщине и сопротивлению эпитаксиального слоя
Толщина и сопротивление могут быть точно контролированы в соответствии с требованиями заказчика.
3. Классификация по эпитакси метод роста
Прямой метод-без промежуточной химической реакции, атомы кремния передаются непосредственно из источника на подложку, чтобы образовать эпитаксиальный слой, например: вакуумное распыление, Молекулярный пучок epitaxy (физический метод) жидкостная фаза эпитакси и так далее
Непрямой метод-для получения требуемых атомов кремния путем уменьшения или разложения кремниевых соединений, затем эпитаксиальный слой депонируется на подложке., наш кремниевый эпитакси относится к непрямого процесса роста.
Четыре основные принцип кремния Epitaxy
1. Химические реакции из четырех кремниевых источников и их преимущества
Таблица 1. Силан и хлорозин эпитакси
Температура плавления источника кремния (℃) Температура кипения (℃) формула химической реакции диапазон осаждения давления типичный рост катеум/мин
SiCl4-68 57,6 SiCl4 + 2H2 = Si + 4HCl атмосферное декомпрессии 1150-1200 0,5-1,2
SiHCl3-127 31,8 SiHCl3 + H2 = Si + 3HCl атмосферное декомпрессии 1100-1150 1,0-3
SiH2Cl2-122 8,3 SiH2Cl2 = SI + 2HCl атмосферное декомпрессии 1050-1100 0,5-2
SiH4-185-112 SiH4 = Si + 2H2 атмосферное декомпрессии 900-1000 0,1-0,5
2. Процесс роста кремния Epitaxy
Химическое паровое осаждение эпитакси рост кремния при высокой температуре (> 1100℃) соединения, перевозящие кремний на подложках (SiHCl3orSiCl4orSiH2Cl2etc.) использование водорода (H2) метод силиконовых осадков на подложке с помощью реакции на снижение.
Процесс роста паровой фазы эпитакси включает в себя:
(1) реактор (SiCl4orSiHCl3 + H2) Массовая передача газовой смеси на поверхность подложки;
(2) поглощающая молекула реактора на поверхности (перенос молекул реактора через край слоя на поверхность подложки);
(3) атомы кремния и их by-продукты получаются реакцией на поверхности;
(4) высвобождение молекул продукта;
(5) Массовая передача от молекулы продукта к основному потоку; (исключая)
(6) атомы кремния сначала образуют атомные кластеры на поверхности слоя роста -- кристаллическое ядро, затем добавляют его в ядро., увеличение ядра, образование новых кристаллических самолетов.