웨이퍼 준비 공정에는 두 가지 핵심 링크가 있습니다. 하나는 기판 준비이고 다른 하나는 에피택셜 공정의 구현입니다. 반도체 단결정 소재로 세심하게 제작된 웨이퍼인 기판은 반도체 장치를 생산하기 위한 기초로서 웨이퍼 제조 공정에 직접 투입되거나 에피택셜 공정을 통해 더욱 향상될 수 있습니다.
그렇다면 표기란 무엇입니까? 간단히 말해서, 에피택시는 미세 가공(절단, 연삭, 연마 등)된 단결정 기판 위에 새로운 단결정 층을 성장시키는 것입니다. 이러한 새로운 단결정층과 기판은 동일한 물질로 만들 수도 있고 다른 물질로 만들 수도 있어 필요에 따라 균일한 성장이나 이종에피택셜 성장을 이룰 수 있다. 새로 성장한 단결정층은 기판의 결정상에 따라 팽창하기 때문에 이를 에피택셜층이라 부른다. 그 두께는 일반적으로 몇 미크론에 불과합니다. 실리콘을 예로 들면, 실리콘 에피택셜 성장은 특정 결정 방향을 가진 실리콘 단결정 기판 위에 기판과 동일한 결정 방향, 제어 가능한 저항률 및 두께를 가진 실리콘 층을 성장시키는 것입니다. 완벽한 격자 구조를 지닌 실리콘 단결정층입니다. 기판 위에 에피택셜층을 성장시키면 전체를 에피택셜 웨이퍼라고 부른다.
전통적인 실리콘 반도체 산업의 경우 실리콘 웨이퍼에 직접 고주파 및 고전력 장치를 제조하는 데는 몇 가지 기술적 어려움이 있습니다. 예를 들어, 높은 항복 전압, 작은 직렬 저항 및 콜렉터 영역의 작은 포화 전압 강하 요구 사항을 달성하기 어렵습니다. 에피택시 기술의 도입은 이러한 문제를 교묘하게 해결합니다. 해결책은 저저항 실리콘 기판 위에 고저항 에피층을 성장시킨 후, 고저항 에피층 위에 소자를 제작하는 것입니다. 이와 같이 고저항 에피택시층은 소자에 높은 항복전압을 제공하고, 저저항 기판은 기판의 저항을 감소시켜 포화전압 강하를 감소시켜 높은 항복전압과 저항과 저항 사이의 작은 균형을 이룬다. 작은 전압 강하.
또한 GaAs 및 기타 III-V, II-VI 및 기타 분자 화합물 반도체 재료의 기상 에피택시 및 액상 에피택시와 같은 에피택시 기술도 크게 발전하여 대부분의 마이크로파 장치, 광전자 장치 및 전력의 기초가 되었습니다. 장치. 생산에 필수적인 공정 기술, 특히 박층, 초격자, 양자 우물, 변형된 초격자 및 원자 수준의 박층 에피택시에서 분자빔 및 금속-유기 기상 에피택시 기술의 성공적인 적용은 반도체 연구의 새로운 분야가 되었습니다. “에너지 벨트 프로젝트”의 개발은 견고한 기반을 마련했습니다.
3세대 반도체 장치의 경우 거의 모든 반도체 장치가 에피택셜 층에서 만들어지며 탄화규소 웨이퍼 자체는 기판 역할만 합니다. SiC 에피택셜 재료의 두께, 배경 캐리어 농도 및 기타 매개변수는 SiC 장치의 다양한 전기적 특성을 직접적으로 결정합니다. 고전압 애플리케이션을 위한 탄화규소 장치는 에피택셜 재료의 두께 및 배경 캐리어 농도와 같은 매개변수에 대한 새로운 요구 사항을 제시합니다. 따라서 탄화규소 에피택셜 기술은 탄화규소 장치의 성능을 최대한 활용하는 데 결정적인 역할을 합니다. 거의 모든 SiC 전력 장치의 준비는 고품질 SiC 에피택셜 웨이퍼를 기반으로 합니다. 에피택셜 층의 생산은 와이드 밴드갭 반도체 산업에서 중요한 부분입니다.
게시 시간: 2024년 5월 6일