¿Qué es el proceso de epitaxia del silicio?

La epitaxia de silicio es un proceso de fabricación primario de circuitos integrados. Permite fabricar dispositivos de CI en capas epitaxiales ligeramente dopadas con capas enterradas fuertemente dopadas, al mismo tiempo que se forman uniones PN crecidas, resolviendo así el problema de aislamiento de los CI.Obleas epitaxiales de silicioTambién son un material principal para la fabricación de dispositivos semiconductores discretos porque pueden garantizar un alto voltaje de ruptura de las uniones PN al tiempo que reducen la caída de voltaje directo de los dispositivos. El uso de obleas epitaxiales de silicio para fabricar circuitos CMOS puede suprimir los efectos de enganche; por lo tanto, las obleas epitaxiales de silicio se utilizan cada vez más en dispositivos CMOS.

El principio de la epitaxia del silicio

La epitaxia de silicio generalmente utiliza un horno de epitaxia en fase de vapor. Su principio es que la descomposición de la fuente de silicio (como silano, diclorosilano, triclorosilano y tetracloruro de silicio reacciona con hidrógeno para generar silicio. Durante el crecimiento, se pueden introducir simultáneamente gases dopantes como PH₃ y B₂H₆. La concentración de dopaje se controla con precisión mediante la presión parcial del gas para formar una capa epitaxial con una resistividad específica.

Las ventajas de la epitaxia de silicio para dispositivos

1.Reduzca la resistencia de la serie, simplifique las técnicas de aislamiento y reduzca el efecto rectificador controlado por silicio en CMOS.

2. Las capas epitaxiales de alta (baja) resistividad se pueden cultivar epitaxialmente sobre sustratos de baja (alta) resistividad;

3.Se puede cultivar una capa epitaxial de tipo N(P) sobre un sustrato de tipo P(N) para formar directamente una unión PN, eliminando el problema de compensación que se produce al fabricar una unión PN sobre un sustrato monocristalino utilizando el método de difusión.

4.Combinado con tecnología de enmascaramiento, se puede realizar un crecimiento epitaxial selectivo en áreas designadas, creando las condiciones para la fabricación de circuitos integrados y dispositivos con estructuras especiales.

5.Durante el proceso de crecimiento epitaxial, el tipo y la concentración de dopaje se pueden ajustar según sea necesario; el cambio de concentración puede ser abrupto o gradual.

6.El tipo y la concentración de dopantes se pueden ajustar según sea necesario durante el proceso de crecimiento epitaxial. El cambio de concentración puede ser abrupto o gradual.

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