Depósito epitaxial de vapores de sustancias químicas

El crecimiento epitaxial es la deposición perfectamente controlada de una sola película delgada de material que posee la misma estructura cristalina que el sustrato existente en la capa de la oblea. Sirve de matriz para fabricar componentes semiconduc- tores en procesos de difusión sucesivos. La mayoría de las pelí- culas epitaxiales crecen sobre sustratos del mismo material, como por ejemplo silicio sobre silicio, en un proceso conocido por homoepitaxia. El crecimiento de capas de materiales diferentes sobre un sustrato, como silicio sobre zafiro, se llama procesa- miento de dispositivos CI por heteroepitaxia.
Se utilizan tres técnicas principales para hacer crecer capas epitaxiales: de fase de vapor, de fase líquida y de haz molecular. La epitaxia de fase líquida y la de haz molecular se usan sobre todo en el procesamiento de dispositivos III-V (p. ej., GaAs). Estos se explican en el artículo “Fabricación de semiconduc- tores III-V”.
La epitaxia en fase de vapor se utiliza para hacer crecer una película mediante la CVD de moléculas a temperaturas de 900 a 1.300 ºC. Vapores que contienen el silicio y cantidades contro- ladas de impurezas tipo p o n en un gas portador (por lo general hidrógeno) se hacen pasar sobre obleas calentadas para depo- sitar capas de silicio impuro. El proceso se realiza por lo general a la presión atmosférica.
La Tabla 83.6 identifica los cuatro tipos principales de epitaxia en fase de vapor, los parámetros y las reacciones químicas que tienen lugar. La secuencia de depósito que se sigue en un proceso epitaxial normal comprende: