溫度控制:溫度是半導體外延爐中外延生長過程的重要參數,它直接影響化學反應速度、原子擴散速率,以及外延層的晶體結構和質量。不同的外延技術和材料對溫度的要求各不相同,因此需要根據實際情況進行嚴格控制。例如,在硅的外延生長過程中,如果處于高溫區域,外延過程主要受質量傳輸的影響,此時外延層的生長速率隨著溫度的升高而緩慢增加;而在低溫區域,外延過程則由表面反應主導,外延層的生長速率會隨著溫度的升高而呈線性增加。
合理選擇氣體流量及其比例:硅單晶的外延生長速率通常會隨著氣體與載氣比例的變化先增加后下降,因此存在一個的生長速率。這個點所對應的氣體與載氣比例與氣體類型等多個因素有關。同時,硅單晶的外延生長速率會隨著氣體流量的增加而持續上升,但當流量達到某個臨界值后,生長速率將趨于飽和,表現出的增加幅度不再明顯。
考慮壓力的影響:壓力在外延生長過程中對氣體傳輸、化學反應和薄膜質量等方面具有重要作用。選擇合適的壓力條件可以優化外延工藝,從而提高半導體外延爐中外延層的質量和均勻性。