Zer da epitaxia erdieroalearen prozesua?

Zirkuitu integratuak edo gailu erdieroaleak oinarrizko geruza kristalino perfektu batean eraikitzeko aproposa da. Theepitaxia(epi) erdieroaleen fabrikazioko prozesuak kristal bakarreko geruza fin bat, normalean 0,5 eta 20 mikra ingurukoa, kristal bakarreko substratu batean metatzea du helburu. Epitaxia prozesua gailu erdieroaleen fabrikazioan urrats garrantzitsua da, batez ere siliziozko obleen fabrikazioan.

Epitaxia (epi) prozesua erdieroaleen fabrikazioan

Epitaxiaren ikuspegi orokorra Erdieroaleen Fabrikazioan

Zer da erdieroaleen fabrikazioko epitaxia (epi) prozesuak geruza kristalino mehe bat haztea ahalbidetzen du orientazio jakin batean substratu kristalino baten gainean.

Helburua Erdieroaleen fabrikazioan, epitaxia prozesuaren helburua elektroiak gailuaren bidez modu eraginkorragoan garraiatzea da. Gailu erdieroaleen eraikuntzan, epitaxia geruzak sartzen dira egitura fintzeko eta uniforme egiteko.

Prozesuaepitaxiaprozesuak purutasun handiagoko geruza epitaxialak haztea ahalbidetzen du material bereko substratu batean. Material erdieroale batzuetan, hala nola heterojunction bipolar transistoreetan (HBT) edo metal oxido erdieroaleen eremu efektuko transistoreetan (MOSFET), epitaxia prozesua substratutik desberdina den material geruza bat hazteko erabiltzen da. Epitaxia-prozesua da, dentsitate baxuko dopatutako geruza bat oso dopatutako material geruza baten gainean haztea posible egiten duena.

Epitaxia-prozesuaren ikuspegi orokorra erdieroaleen fabrikazioan

Zer den Erdieroaleen fabrikazioko epitaxia (epi) prozesuak geruza kristalino mehe bat haztea ahalbidetzen du orientazio jakin batean substratu kristalino baten gainean.

Erdieroaleen fabrikazioan helburua, epitaxia prozesuaren helburua gailutik garraiatutako elektroiak eraginkorrago egitea da. Gailu erdieroaleen eraikuntzan, epitaxia geruzak sartzen dira egitura fintzeko eta uniforme egiteko.

Epitaxia prozesuak garbitasun handiagoko geruza epitaxialak hazten ditu material bereko substratu batean. Material erdieroale batzuetan, hala nola heterojunction bipolar transistoreetan (HBT) edo metal oxido erdieroaleen eremu efektuko transistoreetan (MOSFET), epitaxia prozesua substratutik desberdina den material geruza bat hazteko erabiltzen da. Epitaxia-prozesua da, dentsitate baxuko geruza dopatua oso dopatutako material geruza baten gainean haztea posible egiten duena.

Prozesu epitaxial motak Erdieroaleen Fabrikazioan

Prozesu epitaxialean, hazkuntzaren norabidea azpian dagoen substratuaren kristalak zehazten du. Deposizioaren errepikapenaren arabera, geruza epitaxial bat edo gehiago egon daitezke. Prozesu epitaxialak azpiko substratutik konposizio eta egitura kimikoan berdinak edo desberdinak diren material geruza meheak osatzeko erabil daitezke.

Bi motako Epi prozesu

EzaugarriakHomoepitaxia Heteroepitaxia

Hazkunde geruzak Hazkuntza epitaxiala substratu geruzaren material bera da Hazkunde epitaxial geruza substratu geruzaren material desberdina da.

Kristal egitura eta sare substratuaren eta geruza epitaxialaren kristalaren egitura eta sare-konstantea berdinak dira.

Adibideak Garbitasun handiko silizioaren hazkunde epitaxiala siliziozko substratuan Galio artsenuroaren hazkunde epitaxiala siliziozko substratuan

Aplikazioak Gailu erdieroaleen egiturak, doping maila desberdineko geruzak edo film puruak behar dituzten substratu puru gutxiagotan Gailu erdieroaleen egiturak material ezberdinetako geruzak behar dituztenak edo kristal bakar gisa lortu ezin diren materialen film kristalinoak eraikitzen dituzte.

Bi Prozesu Epi Mota

Ezaugarriak Homoepitaxia Heteroepitaxia

Hazkunde-geruza Epitaxial-hazkunde-geruza substratu-geruzaren material bera da Hazkunde-geruza epitaxiala substratu-geruza baino material desberdina da.

Kristalaren egitura eta sarearen kristalaren egitura eta substratuaren eta geruza epitaxialaren sarearen konstantea berdinak dira.

Adibideak Garbitasun handiko silizioaren hazkunde epitaxiala siliziozko substratuan Galio artsenuroaren hazkunde epitaxiala siliziozko substratuan

Aplikazioak Gailu erdieroaleen egiturak, dopa-maila ezberdineko geruzak edo film puruak behar dituzten substratu garbi gutxiagotan. Material desberdinetako geruzak behar dituzten edo kristal bakar gisa lortu ezin diren materialen film kristalinoak eraikitzen dituzten gailu erdieroaleen egiturak.

Erdieroaleen fabrikazioan prozesu epitaxialei eragiten dieten faktoreak

Faktoreen Deskribapena

Tenperatura Epitaxia-tasa eta geruza epitaxialeko dentsitateari eragiten dio. Epitaxia-prozesurako beharrezkoa den tenperatura giro-tenperatura baino handiagoa da eta balioa epitaxia motaren araberakoa da.

Presioak epitaxia-tasa eta geruza epitaxialeko dentsitateari eragiten dio.

Akatsak Epitaxiaren akatsek obleak akastunak sortzen dituzte. Epitaxia-prozesurako beharrezkoak diren baldintza fisikoak mantendu behar dira akatsik gabeko geruza epitaxiala hazteko.

Nahi den posizioa Epitaxia prozesua kristalaren posizio egokian hazi behar da. Prozesuan haztea nahi ez den eremuak behar bezala estali behar dira hazkundea saihesteko.

Auto-dopina Epitaxia-prozesua tenperatura altuetan egiten denez, atomo dopatzaileak materialaren aldaketak eragin ditzakete.

Faktoreen Deskribapena

Tenperatura Epitaxia-tasa eta geruza epitaxialaren dentsitateari eragiten dio. Prozesu epitaxialerako beharrezkoa den tenperatura giro-tenperatura baino handiagoa da, eta balioa epitaxia motaren araberakoa da.

Presioak epitaxia tasan eta geruza epitaxialaren dentsitatean eragiten du.

Akatsak Epitaxiaren akatsek obleak akastunak sortzen dituzte. Epitaxia-prozesurako beharrezkoak diren baldintza fisikoak mantendu behar dira akatsik gabeko geruza epitaxiala hazteko.

Nahi den kokapena Epitaxia prozesua kristalaren kokapen egokian hazi behar da. Prozesu honetan haztea nahi ez den eremuak behar bezala estali behar dira hazkundea saihesteko.

Auto-dopina Epitaxia-prozesua tenperatura altuetan egiten denez, atomo dopatzaileak materialaren aldaketak eragin ditzakete.

Dentsitate epitaxiala eta tasa

Hazkunde epitaxialaren dentsitatea hazkuntza epitaxialeko geruzan material bolumen unitate bakoitzeko atomo kopurua da. Tenperatura, presioa eta substratu erdieroale mota bezalako faktoreek hazkunde epitaxialean eragiten dute. Orokorrean, geruza epitaxialaren dentsitatea aldatu egiten da goiko faktoreekin. Geruza epitaxiala hazten den abiadurari epitaxia tasa deritzo.

Epitaxia kokapen eta orientazio egokian hazten bada, hazkunde-tasa handia izango da eta alderantziz. Geruza epitaxialaren dentsitatearen antzera, epitaxia-tasa ere faktore fisikoen araberakoa da, hala nola tenperatura, presioa eta substratu-material mota.

Tasa epitaxiala handitzen da tenperatura altuetan eta presio baxuetan. Epitaxia-tasa substratuaren egituraren orientazioaren, erreaktiboen kontzentrazioaren eta erabilitako hazkuntza-teknikaren araberakoa da ere.

Epitaxia-prozesuaren metodoak

Hainbat epitaxia metodo daude:fase likidoaren epitaxia (LPE), lurrun fase hibridoaren epitaxia, fase solidoaren epitaxia,geruza atomikoaren deposizioa, lurrun-deposizio kimikoa, izpi molekularra epitaxia, etab. Konpara ditzagun bi epitaxia prozesu: CVD eta MBE.

Lurrun-deposizio kimikoa (CVD) Izpi molekularra epitaxia (MBE)

Prozesu kimikoa Prozesu fisikoa

Gas aitzindari batek hazkuntza-ganbera edo erreaktore batean berotutako substratu batekin topo egiten duenean gertatzen den erreakzio kimikoa da. Jarri beharreko materiala huts-baldintzetan berotzen da.

Filmaren hazkuntza-prozesuaren kontrol zehatza Hazitako geruzaren lodiera eta konposizioaren kontrol zehatza

Kalitate handiko geruza epitaxialak behar dituzten aplikazioetarako. Geruza epitaxial oso finak behar dituzten aplikazioetarako

Gehien erabiltzen den metodoa Metodo garestiagoa

Prozesu kimikoa Prozesu fisikoa

Gas aitzindari batek hazkuntza-ganbera edo erreaktore batean berotutako substratu batekin topo egiten duenean gertatzen den erreakzio kimiko bat da. Jarri beharreko materiala huts-baldintzetan berotzen da.

Film meheen hazkuntza-prozesuaren kontrol zehatza Hazitako geruzaren lodiera eta konposizioaren kontrol zehatza

Kalitate handiko geruza epitaxialak behar dituzten aplikazioetan erabiltzen da geruza epitaxial oso finak behar dituzten aplikazioetan erabiltzen da

Gehien erabiltzen den metodoa Metodo garestiagoa

Epitaxia prozesua funtsezkoa da erdieroaleen fabrikazioan; ren errendimendua optimizatzen du

gailu erdieroaleak eta zirkuitu integratuak. Gailu erdieroaleen fabrikazioko prozesu nagusietako bat da, gailuen kalitatean, ezaugarrietan eta errendimendu elektrikoan eragiten duena.