《半导体材料制备工艺ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《半导体材料制备工艺ppt课件（58页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 半导体材料制备半导体材料制备烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人生生长长技技术术n n体体单单晶晶生生长长技技术术 单单晶晶生生长长通通常常利利用用籽籽晶晶在在熔熔融融高高温温炉炉里里拉拉伸伸得得到到的的体体材材料料 ，半半导导体体硅硅的的单单晶晶生生长长可可以以获获得得电电子子级级（9 99 9. .9 99 99 99 99 99 9%）的的单单晶晶硅硅 n n外外延延生生长
2、长技技术术 外外延延指指在在单单晶晶衬衬底底上上生生长长一一层层新新单单晶晶的的技技术术。 新新生生单单晶晶层层的的晶晶向向取取决决于于衬衬底底，由由衬衬底底向向外外延延伸伸而而成成，故故称称“ “外外延延层层” ”。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人晶晶体体生生长长问问题题n n生长热力学n n生长动力学n n生长系统中传输过程烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 体体单单晶晶生生长长n n结晶过程驱动力n n杂
3、质分凝n n组分过冷烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人结结晶晶过过程程驱驱动动力力烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人杂杂质质分分凝凝n n杂质在液相和固相中的浓度不同烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人组组分分过过冷冷n n生长过程中，杂质不断排向熔体，使熔体中杂质浓度越来越高，过冷度愈来愈大，离固液界面越远烧伤病人的治疗通
4、常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 体体单单晶晶生生长长方方法法体单晶生长垂直生长水平生长直拉法磁控直拉法液体复盖直拉法蒸汽控制直拉法悬浮区熔法垂直梯度凝固法垂直布里奇曼法水平布里奇曼法烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 直直拉拉法法n n温度在熔点附近n n籽晶浸入熔体n n一定速度提拉籽晶烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人n n最大生
5、长速度n n熔体中的对流n n生长界面形状n n各阶段生长条件的差异烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 直直拉拉生生长长技技术术的的改改进进n n磁控直拉法-Sin n连续生长法-Sin n液体覆盖直拉法-GaAs，InP，GaP，GaSb，InAsn n蒸汽控制直拉法-GaAs，InP烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 悬悬浮浮区区熔熔法法n n利用悬浮区的移动进行提纯和生长n n无坩埚生长技术，减少污染n n
6、杂质分凝n nSi烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 垂垂直直梯梯度度凝凝固固法法和和垂垂直直布布里里奇奇曼曼法法n nVGFVGFn n多段加热炉多段加热炉n n温度梯度温度梯度n nGaAsGaAs，InPInPn nVBVBn n加热炉相对于石英管加热炉相对于石英管移动移动n n温度梯度温度梯度n nCdTeCdTe，HgSHgS，CdSeCdSe，HgSeHgSe烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人例例子子
7、：硅硅的的单单晶晶生生长长 第第第第一一一一步步步步：石石石石 英英英英（9 90 0%）还还还还 原原原原 脱脱脱脱 氧氧氧氧 成成成成 为为为为 熔熔熔熔 炼炼炼炼 级级级级 硅硅硅硅（9 99 9）烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人第二步：熔第二步：熔第二步：熔第二步：熔 炼炼炼炼 级级级级 硅（硅（硅（硅（9999）到电子级多晶硅）到电子级多晶硅）到电子级多晶硅）到电子级多晶硅烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗
8、该病人粗粗硅硅提提纯纯到到电电子子级级多多晶晶硅硅n n粗硅与氯化氢在粗硅与氯化氢在200200以上反应以上反应 Si Si十十3HCl=SiHCl3HCl=SiHCl3 3+H+H2 2n n实际反应极复杂，除生成实际反应极复杂，除生成SiHClSiHCl3 3外，还可能生外，还可能生成成SiHSiH4 4、SiHSiH3 3ClCl、SiHSiH2 2Cl2Cl2、SiClSiCl4 4等各种氯化硅烷等各种氯化硅烷n n合成温度宜低，温度过高易生成副产物合成温度宜低，温度过高易生成副产物n n其中三氯代硅烷产量大、质量高、成本低的优其中三氯代硅烷产量大、质量高、成本低的优点，是当前制取多晶
9、硅的主要方法点，是当前制取多晶硅的主要方法烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人精精馏馏n n利用杂质和利用杂质和SiHClSiHCl3 3沸点不同，用精馏的方法分沸点不同，用精馏的方法分离提纯离提纯 n n沸点沸点 SiClSiCl4 4 (57.6 (57.6o oC) C) SiHCl SiHCl3 3 (33 (33o oC) C) SiH SiH2 2ClCl2 2 (8.2 (8.2o oC) C) SiH SiH3 3Cl (-30.4Cl (-30.4o oC) C) SiH SiH4 4
10、(-112 (-112o oC) C) HCl (-84.7 HCl (-84.7o oC)C)烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人硅硅的的单单晶晶生生长长 第第第第三三三三步步步步：电电电电子子子子级级级级多多多多晶晶晶晶硅硅硅硅到到到到单单单单晶晶晶晶硅硅硅硅烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人最最最最后后后后一一一一步步步步：研研研研磨磨磨磨，切切切切割割割割，抛抛抛抛光光光光烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健
11、康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 片片状状晶晶生生长长n n熔体生长技术，主要用于制备太阳能级用片状硅n n避免硅锭切割造成的损失，节约加工成本烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人n nD-Web技术n nS-R技术n nEFG技术烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 晶晶片片切切割割n n切切片片n n倒倒角角n n腐腐蚀蚀n n抛抛光光n n清清洗洗烧伤
12、病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 半半导导体体外外延延生生长长技技术术n n外外延延生生长长技技术术对对于于半半导导体体器器件件具具有有重重要要意意义义n n在在外外延延生生长长过过程程中中，衬衬底底起起到到籽籽晶晶的的作作用用，外外延延层层则则保保持持了了与与衬衬底底相相同同的的晶晶体体结结构构和和晶晶向向n n如如果果衬衬底底材材料料和和外外延延层层是是同同一一种种材材料料，称称为为同同质质外外延延n n如如果果衬衬底底材材料料和和外外延延层层不不是是同同一一种种材材料料，称称为为异异质质外外延延烧伤
13、病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人外外延延生生长长的的优优点点n n1. 1. 外延生长中，外延层中的杂质浓度可以方便外延生长中，外延层中的杂质浓度可以方便地通过控制反应气流中的杂质含量加以调节，地通过控制反应气流中的杂质含量加以调节，而不依赖于衬底中的杂质种类与掺杂水平。单而不依赖于衬底中的杂质种类与掺杂水平。单晶生长需要进行杂质掺杂。晶生长需要进行杂质掺杂。n n2. 2. 外延生长可以选择性的进行生长，不同材料外延生长可以选择性的进行生长，不同材料的外延生长，不同成分的外延生长，这对于器的外延生长，不
14、同成分的外延生长，这对于器件的制备尤为重要。件的制备尤为重要。n n3. 3. 一些半导体材料目前只能用外延生长来制备，一些半导体材料目前只能用外延生长来制备，如如GaNGaN烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人外外延延生生长长的的技技术术n n汽相外延汽相外延 （Vapor Phase EpitaxyVapor Phase Epitaxy） 使化学气体中半导体成分结晶在衬底表面，
15、从而生长使化学气体中半导体成分结晶在衬底表面，从而生长出半导体层的过程称为汽相外延。出半导体层的过程称为汽相外延。n n液相外延液相外延 （Liquid Phase EpitaxyLiquid Phase Epitaxy） 采用从溶液中再结晶原理的外延生长方法称液相外延采用从溶液中再结晶原理的外延生长方法称液相外延; ;n n分子束外延分子束外延 （Molecular Beam EpitaxyMolecular Beam Epitaxy） 分子束外延是在超高真空条件下精确控制原材料的分分子束外延是在超高真空条件下精确控制原材料的分子束强度，并使其在加热的基片上进行外延生长的一子束强度，并使其在
16、加热的基片上进行外延生长的一种技术。种技术。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人汽汽相相外外延延生生长长的的优优点点n n1 1. . 汽汽相相外外延延生生长长具具有有生生长长温温度度低低和和纯纯度度高高的的优优点点n n2 2. . 汽汽相相外外延延技技术术为为器器件件的的实实际际制制造造工工艺艺提提供供了了更更大大的的灵灵活活性性n n3 3. . 汽汽相相外外延延生生长长的的外外延延层层和和衬衬底底层层间间具具有有非非常常明明显显清清晰晰的的分分界界n n因因此此，汽汽相相外外延延技技术术是是制制备备器器件件中中半半导导体体薄薄膜膜的的最最重重要要的的技技术术手手段段烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人1）真真空空热热蒸蒸发发沉沉积积n n真空热蒸发沉积是物理气相沉积技术的一种。真空热蒸发沉积是物理气相沉积技术的一种。n n所谓的物理气相沉积是指利用某种物理过程，所谓的物理气相沉积是指利用某种物理过程，
