Was ist ein Silizium-Epitaxie-Prozess?

Die Siliziumepitaxie ist ein primärer Herstellungsprozess für integrierte Schaltkreise. Es ermöglicht die Herstellung von IC-Bauelementen auf leicht dotierten Epitaxieschichten mit stark dotierten vergrabenen Schichten und bildet gleichzeitig gewachsene PN-Übergänge, wodurch das Isolationsproblem von ICs gelöst wird.Silizium-Epitaxiewafersind auch ein Hauptmaterial für die Herstellung diskreter Halbleiterbauelemente, da sie eine hohe Durchbruchspannung von PN-Übergängen gewährleisten und gleichzeitig den Durchlassspannungsabfall von Bauelementen reduzieren können. Durch die Verwendung von Silizium-Epitaxiewafern zur Herstellung von CMOS-Schaltkreisen können Latch-Up-Effekte unterdrückt werden. Daher werden Silizium-Epitaxiewafer in CMOS-Geräten immer häufiger eingesetzt.

Das Prinzip der Siliziumepitaxie

Bei der Siliziumepitaxie wird im Allgemeinen ein Dampfphasenepitaxieofen verwendet. Sein Prinzip besteht darin, dass die Zersetzung der Siliziumquelle (wie Silan, Dichlorsilan, Trichlorsilan und Siliziumtetrachlorid) mit Wasserstoff reagiert, um Silizium zu erzeugen. Während des Wachstums können Dotierungsgase wie PH₃ und B₂H₆ gleichzeitig eingeführt werden. Die Dotierungskonzentration wird durch den Gaspartialdruck präzise gesteuert, um eine Epitaxieschicht mit einem spezifischen spezifischen Widerstand zu bilden.

Die Vorteile der Siliziumepitaxie für Geräte

1. Niedrigerer Serienwiderstand, einfachere Isolationstechniken und Reduzierung des siliziumgesteuerten Gleichrichtereffekts im CMOS.

2. Epitaxieschichten mit hohem (niedrigem) spezifischem Widerstand können epitaktisch auf Substraten mit niedrigem (hohem) spezifischem Widerstand aufgewachsen werden;

3. Eine Epitaxieschicht vom Typ N(P) kann auf einem Substrat vom Typ P(N) aufgewachsen werden, um direkt einen PN-Übergang zu bilden, wodurch das Kompensationsproblem beseitigt wird, das bei der Herstellung eines PN-Übergangs auf einem Einkristallsubstrat unter Verwendung der Diffusionsmethode auftritt.

4. In Kombination mit der Maskierungstechnologie kann ein selektives epitaktisches Wachstum in bestimmten Bereichen durchgeführt werden, wodurch Bedingungen für die Herstellung integrierter Schaltkreise und Geräte mit speziellen Strukturen geschaffen werden.

5.Während des epitaktischen Wachstumsprozesses können Art und Konzentration der Dotierung nach Bedarf angepasst werden; Die Konzentrationsänderung kann entweder abrupt oder allmählich erfolgen.

6. Art und Konzentration der Dotierstoffe können während des epitaktischen Wachstumsprozesses nach Bedarf angepasst werden. Die Konzentrationsänderung kann abrupt oder allmählich erfolgen.

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