外延片的制作過(guò)程

廣東萬(wàn)硅可以提供超厚外延片及高阻外延片(EPI)

外延片(EPI)指的是在襯底上生長(zhǎng)出的半導(dǎo)體薄膜,薄膜主要由P型,量子阱,N型三個(gè)部分構(gòu)成。現(xiàn)在主流的外延材料是氮化鎵(GaN),襯底材料主要有藍(lán)寶石。硅,碳化在三種,量子阱般為5個(gè)通常用的生產(chǎn)工藝為金屬有機(jī)物氣相外延(MOCVD),這是LED產(chǎn)業(yè)的核心部分,需要較高的技術(shù)以及較大的資金投入。




外延層


對(duì)于集成電路制造商硅峰提供在襯底上具有埋入離子注入或擴(kuò)散層的硅外延沉積服務(wù)。

       
     根據(jù)生長(zhǎng)方法可以將外延工藝分為兩大類(表1):全外延(Blanket Epi)和選擇性外延(Selective Epi, 簡(jiǎn)稱SEG)。工藝氣體中常用三種含硅氣體源:硅烷(SiH4),二氯硅烷(SiH2Cl2, 簡(jiǎn)稱DCS) 和三氯硅烷(SiHCl3, 簡(jiǎn)稱TCS);某些特殊外延工藝中還要用到含Ge和C的氣體鍺烷(GeH4)和甲基硅烷(SiH3CH3);選擇性外延工藝中還需要用到刻蝕性氣體氯化氫(HCl),反應(yīng)中的載氣一般選用氫氣(H2)。" ~1 X. i9 V% A7 I
       外延選擇性的實(shí)現(xiàn)一般通過(guò)調(diào)節(jié)外延沉積和原位(in-situ)刻蝕的相對(duì)速率大小來(lái)實(shí)現(xiàn),所用氣體一般為含氯(Cl)的硅源氣體DCS,利用反應(yīng)中Cl原子在硅表面的吸附小于氧化物或者氮化物來(lái)實(shí)現(xiàn)外延生長(zhǎng)的選擇性;由于SiH4不含Cl原子而且活化能低,一般僅應(yīng)用于低溫全外延工藝;而另外一種常用硅源TCS蒸氣壓低,在常溫下呈液態(tài),需要通過(guò)H2鼓泡來(lái)導(dǎo)入反應(yīng)腔,但價(jià)格相對(duì)便宜,常利用其快速的生長(zhǎng)率(可達(dá)到5 um/min)來(lái)生長(zhǎng)比較厚的硅外延層,這在硅外延片生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。IV族元素中Ge的晶格常數(shù)(5.646A與Si的晶格常數(shù)(5.431A差別最小,這使得SiGe與Si工藝易集成。在單晶Si中引入Ge形成的SiGe單晶層可以降低帶隙寬度,增大晶體管的特征截止頻率fT(cut-off frequency),這使得它在無(wú)線及光通信高頻器件方面應(yīng)用十分廣泛;另外在先進(jìn)的CMOS集成電路工藝中還會(huì)利用Ge跟Si的晶格常數(shù)失配(4%)引入的晶格應(yīng)力來(lái)提高電子或者空穴的遷移率(mobility),從而增大器件的工作飽和電流以及響應(yīng)速度,這正成為各國(guó)半導(dǎo)體集成電路工藝研究中的熱點(diǎn)。
       由于本征硅的導(dǎo)電性能很差,其電阻率一般在200ohm-cm以上,通常在外延生長(zhǎng)的同時(shí)還需要摻入雜質(zhì)氣體(dopant)來(lái)滿足一定的器件電學(xué)性能。雜質(zhì)氣體可以分為N型和P型兩類:常用N型雜質(zhì)氣體包括磷烷(PH3)和砷烷(AsH3),而P型則主要是硼烷(B2H6)。

供應(yīng)產(chǎn)品
區(qū)熔硅片
化合物半導(dǎo)體
外延片
氧化片
單晶硅棒
直拉硅片
聯(lián) 系 我 們
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