Epitaxie-Wafer-Service

Bei der Abscheidung von Epitaxieschichten ist es wichtig zu bestimmen, welche Art von EPI-Schicht die Anwendung erfordert, bevor Sie festlegen, wie sie abgeschieden werden soll. Bei der Homoepitaxie wird eine kristalline Schicht aus demselben Material wie das Substrat gezüchtet. Bei der Heteroepitaxie, die häufiger vorkommt, wird eine kristalline Schicht aus einem anderen Material als dem des Substrats erzeugt. Je nach Art der EPI-Schicht gibt es drei verschiedene Möglichkeiten, sie abzuscheiden.

Flüssigphasen-Epitaxie (LPE)

Die Flüssigphasenepitaxie ist bei der Herstellung von Verbindungshalbleitern weit verbreitet. Bei dieser Methode werden in der Regel heteroepitaktische Schichten abgeschieden. Daher ist es wichtig, dass sowohl das Substrat als auch die Schicht ähnliche Ausdehnungskoeffizienten haben, um Schäden zu vermeiden.

Dieser Prozess findet in einer sauerstofffreien Umgebung statt, um das Wachstum von Oxidschichten zu verhindern. Daher befinden sich die Wafer entweder unter Vakuum oder in einem Ofen mit Wasserstoff- und Stickstoffgas. Der Prozess beginnt mit der Herstellung einer Schmelze, die zur Erzeugung der epitaktischen Schicht verwendet wird. Die Schmelze besteht aus Molekülen für die Schicht und eventuellen Dotierstoffen, die mit einem niedrig schmelzenden (unter 500°C) Lösungsmittelmetall vermischt sind. Durch die Hitze der Schmelze wird die Oberfläche des Wafer teilweise aufgelöst und alle Defekte entfernt. Nachdem die Wafer auf etwa 1200 K erhitzt wurden, werden sie sehr langsam abgekühlt. Die Abkühlgeschwindigkeit bestimmt die Qualität und die Eigenschaften der Schicht, daher ist es wichtig, dass sie genau kontrolliert wird. Diese Methode eignet sich am besten für die Abscheidung von dotierten Schichten, da sich die Konzentration leicht kontrollieren lässt.

Molekularstrahlepitaxie (MBE)

Die Molekularstrahlepitaxie ist eine Methode der Dünnschichtabscheidung, bei der epitaktische Schichten auf Substrate gedruckt werden, und zwar eine Atomschicht nach der anderen. MBE kann sowohl homoepitaktische als auch heteroepitaktische Schichten abscheiden und ist daher bei sehr dünnen Schichten sehr beliebt.

Der Prozess beginnt damit, dass die Wafer in ein Ultrahochvakuum gelegt und dann auf 500°C - 600°C für Siliziumsubstrate und 900°C - 1100°C für Galliumarsenid (GaAs)-Substrate erhitzt werden. Nach der Erhitzung schießen mehrere Strahlen Moleküle aus den Effusionszellen auf den ZielWafer. Jede Effusionszelle kann nur ein Molekül abschießen, so dass jedes System mehrere Strahlen benötigt, um die richtige Schichtzusammensetzung zu erzeugen. Wenn der Strahl auf den Wafer trifft, vermischen sich die Moleküle und verteilen sich gleichmäßig, so dass die Schicht eine Atomschicht nach der anderen abgeschieden wird.

Gasphasenepitaxie (VPE)

Die Gasphasenepitaxie verwendet chemische Gasphasenabscheidung mit Silan (_SiH4) und Propan (_C3H8) als Vorläufergase, um Heterostrukturen auf Substraten zu erzeugen. VPE wurde speziell für die Abscheidung von Siliziumschichten auf Galliumarsenid-Wafern durch metallorganische chemische Gasphasenabscheidung entwickelt. Der Prozess findet in einem auf 1500°C - 1650°C aufgeheizten Ofen statt. Aufgrund seiner Wiederholbarkeit und Einfachheit ist dies die gängigste epitaktische Wachstumsmethode für die Opto- und Mikroelektronik.

SVM's Epitaxial Wafer Services Spezifikationen:

• Durchmesser: 100mm, 125mm, 150mm, 200mm, und 300mm*
• Wafer Orientation: <100>, <111>, <110>
• EPI-Dicke: 1µm bis 150μm
• Dotierstoffe: Arsen, Phosphor, Bor
• Typische Widerstandsbereiche
  • 0,01 - 1.200 Ohm-cm
  • 3000 - 5.000 Ohm-cm (intrinsische Schichten)