सिलिकन एपिटेक्साक्सक्साको विशेषताहरू

सिलिकन एपिटाक्सक्सआधुनिक अर्धविश्वासी निर्माणमा महत्वपूर्ण आधारभूत प्रक्रिया हो। यसले निर्दिष्ट क्रिस्टल संरचना, मोटाई, मोटाई, डोपिंगल-क्रिस्टल सिलिकन सब्सटलमा एकल-क्रिस्टल ढाँचा पातलो फिल्महरूको एक वा बढी तहहरूको बढाउने प्रक्रियालाई जनाउँछ। यो वयस्कर फिल्मलाई एपिटाइक्टियल लेयर भनिन्छ (एपिट्याजिकल लेयर वा EPI लेयर), र एक Conitazial लेयरसँग एक Chanitailial लेयर भनिन्छ। यसको मुख्य विशेषता भनेको भर्खरै उब्जाउनको एपिटाजिकल सिलिकन पाइलन ग्राइली क्रिस्टललोग्राफीमा समान क्रिस्टल अभिमुखीकरणको निरन्तरता हो, एक उत्तम एकल क्रिस्टल संरचना गठन गर्दै। यसले प्रतीकत्मक तह ठीकसँग डिजाइन गरिएको बिजुली गुणहरू जुन सब्सट्रेवात्मक गुणहरू भन्दा फरक हुन्छ जुन उच्च-प्रदर्शन अर्धविचुड उपकरणहरूको निर्माणको लागि आधार प्रदान गर्दछ।

सिलिकन एपिटेक्साएक्साएक्सको लागि पैतृक एपिट्याजिकल सशवरा

Ⅰ सिलिकन एपिटाक्सक्स के हो?

1) परिभाषा: सिलिकन उपस्थितिमा एक प्रविधि हो जुन एकल-क्रिस्टल सिलिकनमा सिलिकन सिलिकन परमाणु वा राम्रा-क्रिस्टल सिलिकन संरचनाको व्यवस्था गर्दछ जुन नयाँ एकल-क्रिस्टल सिलिकन संरचनाको आधारमा व्यवस्थित गर्दछ।

2) ल्याटिस म्याच: कोर सुविधा एपिटाइक्रिप्टियल बृद्धिको सुव्यवस्था हो। प्रतिस्थापित सिलिकन परमाणु अनियमित रूपमा स्ट्याक गरिएको छैन, तर सब्सट्रेटको सतहमा आणविक रूपमा "टेलामा" परमाणुले प्राप्त गरेको क्रिस्टल अभिमुखीकरणका लागि सब्सट्रेट प्रदान गरिएको छ। यो सुनिश्चित गर्दछ कि एपिटाएक्टियल लेयर एक उच्च-गुणवत्ता एकल क्रिस्टल हो, बेवकूफतम वा एमोरफेस भन्दा।

)) संयमता: सिलिकन एपिटक्सिक्स प्रक्रियाले बृद्धि तहको मोटाईको सटीक नियन्त्रणलाई अनुमति दिन्छ (नानोमिटरहरूबाट, डोपिंग प्रकार (एन-प्रकार वा p-प्रकार), र डोपिंग एकाग्रता। यसले विभिन्न पालीन वेनरमा गठन गर्न विभिन्न विद्युतीय सम्पत्तीहरूको साथ क्षेत्रहरूलाई अनुमति दिन्छ, जुन जटिल एकीकृत सर्किटहरू निर्माण गर्न कुञ्जी हो।

)) इन्टरफेस सुविधाहरू: एपिटाइक्टियल लेयरको बीचमा एक इन्टरफेस गठन गरिएको छ। आदर्श रूपमा, यो ईन्टरफेस परमाणुको सपाट र दूषित-मुक्त हो। यद्यपि, इन्टरफेसको गुणवत्ताको गुणवत्ताको उपस्थितिको प्रदर्शनको लागि महत्वपूर्ण छ, र कुनै पनि दोष वा संतुलितले उपकरणको अन्तिम प्रदर्शनलाई असर गर्न सक्छ।

Ⅱ सिलिकन एपिटेक्साएक्साक्सका सिद्धान्तहरू

सिलिकनको प्रतीकात्मक वृद्धि मुख्य रूपमा सिलिकन परमाणुहरूको लागि सही ऊर्जा र वातावरण प्रदान गर्नमा निर्भर गर्दछ सूचकताको सतहमा बसाई सरेका लागि सबैभन्दा कम ऊर्जा ल्याटिस स्थिति फेला पार्नुहोस्। वर्तमानमा प्राय: प्रयोग गरिएको टेक्नोलोजी रासायनिक बाफ जम्मा (CVD) हो।

रासायनिक बाफ डिसन (CVD): यो सिलिकन एपिटक्सक्सक्स प्राप्त गर्न यो मुख्यधारा तरीका हो। यसका आधारभूत सिद्धान्तहरू:

● प्रिरासर ट्रान्सपोर्ट: सिलिकन तत्व (पूर्वसंस्सर) को ग्यास, जस्तै Slane (shop4), Dihercloselain (जस्तै phopererosne B2H6 को लागी plochrerosiblies) को लागि

● सतह प्रतिक्रिया: उच्च तापक्रममा (सामान्यतया 900 00 डिग्री सेल्सियस बीच), यी ग्यालहरू तटेटेड सिलिकन सब्सट्रटको सतहमा रासायनिक विघटनको लागि प्रतिक्रिया प्रदान गर्दछ। उदाहरण को लागी, Sh44 → Si (ठोस) + 2h2 (ग्यास)।

● सतह प्रवासी र आत्मकता: Demposization द्वारा उत्पादित सिलिकन परमाणुहरू सब्सट्रेट सतहमा विज्ञापन गरीएको छ र सतहमा बसाईएको छ, अन्ततः दायाँ एकल एकल बनाउन सुरु गर्नुहोस्क्रिस्टलर तह। एपिटाइक्रियल वृद्धिको गुणस्तरले सिलिकनको गुणवत्ता धेरै हदसम्म यस चरणको नियन्त्रणमा निर्भर गर्दछ।

● तहखाने वृद्धि: भर्खरै जम्मा गरिएको आणविक तहले लगाएको पुतरीको संरचना दोहोर्याउँछ, लेयरलाई तहबाट बढ्छ, र एक विशेष मोटाईको साथ एक एपिटाइक्रिप्टियल सिलीनर लेयर बनाउँदछ।

कुञ्जी प्रक्रिया प्यारामिटरहरू: सिलिकन एपिटक्सक्स प्रक्रियाको गुणस्तर कडा नियन्त्रण गरिन्छ, र कुञ्जी प्यारामिटरहरूले समावेश गर्दछ:

● ताप: प्रतिक्रिया दर, सतह गतिशीलता र दोष गठनलाई प्रभावित गर्दछ।

● दवाउ: ग्यास यातायात र प्रतिक्रिया मार्गलाई असर गर्दछ।

● ग्यास प्रवाह र अनुपात: विकास दर र डोपिंग एकाग्रता निर्धारण गर्दछ।

● सब्सट्रेट सतह सफाई: कुनै पनि दूषित पदार्थ अस्वीकृत हुन सक्छ।

● अन्य प्रविधिहरू: यद्यपि CVD मुख्यधारा हो, टेक्नोलोजीहरू जस्तै अणु बीकविद् (MBE) को रूपमा सिलिकन एपिटक्सक्समा पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ, विशेष गरी r & d वा विशेष अनुप्रयोगहरूको आवश्यकता छ।MBE directly evaporates silicon sources in an ultra-high vacuum environment, and atomic or molecular beams are directly projected onto the substrate for growth.

Ⅲ सिलिकॉनिक फर्मेक्टेक्टेक्टेक्टेक्टेक्टरको निर्माणको विशेष अनुप्रयोगहरू

सिलिकन उपस्थिति टेक्नोलोजीले सिलिकन सामग्रीको आवेदन दायरा विस्तार गर्यो र धेरै उन्नत अर्धवान्द्र वचन उपकरणहरूको निर्माणको अपरिहार्य भाग हो।

● CMOS टेक्नोलोजी: उच्च प्रदर्शन तर्क चिपहरूमा (जस्तै CPUS र GPUS), कम-डोपड (P- वा n-) एपिट्याक्सियल सिलिकन सिलिकन ग्राइमन (P + वा n + वा n +) सब भन्दा बढि बढेको छ। यो एपिटाइक्टियल सिलिकन वेल्फ स्ट्रेन संरचनालाई यसले प्रभावकारी रूपमा ल्याच-अप प्रभावलाई प्रभाव पार्न सक्छ (लहर-अप), उपकरण विश्वसनीयता सुधार्नुहोस्, जुन हालको चलन र गर्मी असन्तुष्टिको लागि अनुकूल छ।

● Bipoarar ट्रान्सस्टर्स (BJT) र BICMOS: यी उपकरणहरूमा सिलिकेल उपस्थितिमा आधार वा स organ ्कलनकर्ता क्षेत्र, र हासिल गर्ने कार्यहरूको सही रूपमा निर्माण गर्न प्रयोग गरिन्छ, गति, गतिशीलता र एपिटर्सियल लेयरको मोटोपन र मोटाई नियन्त्रण गरेर।

● छवि सेन्सर (CIS): केहि छवि सेन्सर अनुप्रयोगहरूमा, समझक्नियल सिलिकन वेफरले पिक्सेलको विद्युत् अंश सुधार गर्न सक्दछ, क्रसस्टिकलाई कम गर्दछ, र फोटोडलेक्ट्रिक रूपान्तरण दक्षता कम गर्दछ। एपिटाइक्टियल तहले सफा र कम दोषपूर्ण सक्रिय क्षेत्र प्रदान गर्दछ।

● उन्नत प्रक्रिया नोडहरू: उपकरण आकारले स ing ्केत गरिरहेको बेला, भौतिक गुणहरूको लागि आवश्यकताहरू उच्च र उच्च हुँदै गइरहेको छ। सिलिकन उपस्थितिको टेक्नोलोजी टेक्नोलोजी, चयनकर्ता एपिट्याजिकल बृद्धि (SEG) सहित, क्यारियर गतिशीलता सुधार गर्न विशेष क्षेत्रहरूमा एपिसोअरेक्टियल तहहरू र यसरी ट्रान्जिस्टरको गति बढाउन प्रयोग गरिन्छ।

सिलिकन एपिटेक्साएक्साइक्सको लागि क्षितिज एपिटाजिकल सशवरा

Ⅳसिलिकन एपिटक्सक्साइक्स टेक्नोलोजीको समस्या र चुनौतीहरू

यद्यपि सिलिकन उपस्थिति परिपक्व छ, यद्यपि सिलिकन प्रक्रियाको प्रतीक्षामा केहि चुनौतिहरू र समस्याहरू छन्।

● दोष नियन्त्रण: विभिन्न क्रिस्टल त्रुटिहरू, स्ट्याकिंग गल्तीहरू, विचलित, स्लिप लाइनहरू, आदिलाई एपिटाइक्लिक बृद्धिमा उत्पन्न गर्न सकिन्छ। यी दोषहरूले विद्युतीय प्रदर्शन, विश्वसनीयता र उपकरणको उत्पादनलाई गम्भीरतापूर्वक असर गर्न सक्छ। नियमको नियन्त्रण गर्न धेरै स्वच्छ वातावरणको आवश्यकता पर्दछ, अनुकूलित प्रक्रिया प्यारामिटरहरू, र उच्च-गुणवत्ताहरूको सब्सट्रेटहरू।

● लतमा एकरूप: EPITAXILE लेयरी मोटाईको पूर्णरूपता प्राप्त गर्दै विशाल साइज सिलिकन सिलिकन वेफर (जस्तै 300 मिमी) को चुनौती हो। गैर-समानताले समान वेफरमा उपकरण प्रदर्शनमा मतभेद निम्त्याउन सक्छ।

● अटोरोपिंग: सब्सट्रेटमा उच्च-एकाग्रता डपरले अपेक्षित मूल्यबाट विचलित हुने एपिटाइक्रिप्टेरियल लेय्यूजन वा ठोस-स्टेटेज एकाग्रता प्रविष्ट गर्न सक्दछ, विशेष गरी एपिटाइक्रिप्टेरियल लेफेन्डिंग एकाग्रता, विशेष गरी एपिटाइक्रिप्टेली ग्राउन्डसेपको कारणले विशेष गरी एपिटाइक्रिप्टियल तह र सब्सट्रेट बीचको। यो एक मुद्दा हो जुन सिलिकन एपिटक्सक्स प्रक्रियामा सम्बोधन गर्नु आवश्यक छ।

● सतह मोर्फोलोजी: एपिटाजिकल लेयरको सतह अत्यधिक सपाट, र कुनै नराम्रोता वा सतह दोषहरू (जस्तै हाँसो) जस्ताले लिथोग्राफी जस्ता प्रक्रियाहरू प्रभाव पार्दछ त्यस्तै प्रक्रियाहरू।

● लागत: साधारण पालिशियन सिलिकन वेफरको तुलनामा, एपिटाइक्टियल सिलिकन वेफरको उत्पादनले थप प्रशोधन चरण र उपकरण लगानी थप गर्दछ, परिणामस्वरूप उच्च लागतमा।

● छनौट एपिटेक्साक्सका चुनौतिहरू: उन्नत प्रक्रियाहरूमा, छनौट गरिएको एपिट्याजिकल वृद्धि (केवल विशिष्ट क्षेत्रहरूमा) केवल विशिष्ट क्षेत्रहरूमा) बृद्धिको दर मैन्यता, आदि जस्ता माग राख्दछ।

Ⅴनिष्कर्ष

एक कुञ्जी अर्धडींटॉक्टर भौतिक तयारी प्रविधि, को कोर सुविधासिलिकन एपिटाक्सक्सएकल-क्रिस्टल सिलिकन सब्सट्रेटमा खास इलेक्ट्रिकल र भौतिक गुणहरूको सही र भौतिक सम्पत्ती तहहरूको सही रूपमा उच्च-क्रिस्टल एपिट्याजिकल सिलिकन तहहरूको दायरात्मक र भैरहेको छ। प्यारामिटर, दबाव, र एयरफ्लो जस्ता प्यारामिटरहरूको सटीक नियन्त्रण मार्फत सेमिट, पावर उपकरणहरू, र सेन्सर जस्ता विभिन्न सेमी मोटिभर्स वितरण र doping वितरण अनुकूलित गर्न सकिन्छ।

यद्यपि सिलिकनको उपनियमिक बृद्धिले टेक्नोलोजीको निरन्तर प्रगतिको साथ प्रदर्शन नियन्त्रण र अनुपातिक रूपमा कार्यान्वयन गर्न सक्ने करोस्पिक ड्राइभिक्शन र संकुचन गर्ने शक्तिहरू पनि अपूरणीय छ।