Service de plaquettes épitaxiées

Pour le dépôt d'une couche épitaxiale, il est important de déterminer le type de couche EPI dont l'application a besoin avant de déterminer comment la déposer. On parle d'homoépitaxie lorsqu'un film cristallin est produit avec le même matériau que le substrat. L'hétéroépitaxie est plus courante et permet la croissance d'un film cristallin constitué d'un matériau différent de celui du substrat. Selon le type de couche EPI, il existe trois façons différentes de la déposer.

Epitaxie en phase liquide (LPE)

L'épitaxie en phase liquide est courante dans la fabrication de dispositifs semi-conducteurs composés. Cette méthode permet généralement de déposer des films hétéroépitaxiés. Il est donc important de s'assurer que le substrat et le film ont des coefficients de dilatation similaires afin d'éviter tout dommage.

Ce processus se déroule dans un environnement exempt d'oxygène afin d'empêcher la formation d'un film d'oxyde. Les plaquettes sont donc placées sous vide ou dans un four contenant de l'hydrogène et de l'azote. Le processus commence par la fabrication d'une matière fondue, qui sera utilisée pour créer le film épitaxial. La masse fondue se compose de molécules pour le film et de tout dopant mélangé à un solvant métallique à faible point de fusion (inférieur à 500°C). La chaleur de la masse fondue dissout partiellement la surface de la plaquette, éliminant ainsi tout défaut, puis l'ensemble du système se réchauffe. Après avoir été chauffées à environ 1200 K, les plaquettes sont refroidies très lentement. La vitesse de refroidissement détermine la qualité et les caractéristiques du film, il est donc important de la contrôler avec précision. Cette méthode est idéale pour déposer des films dopés, car il est facile de contrôler la concentration.

Epitaxie par faisceaux moléculaires (MBE)

L'épitaxie par faisceaux moléculaires est une méthode de dépôt de couches minces qui imprime des couches épitaxiales sur des substrats, une couche atomique à la fois. La MBE peut déposer des couches homoépitaxiées et hétéroépitaxiées, ce qui la rend plus populaire dans les applications de couches très fines.

Le processus commence par placer les plaquettes dans un ultravide, puis les chauffe à une température comprise entre 500°C et 600°C pour les substrats en silicium et entre 900°C et 1100°C pour les substrats en arséniure de gallium (GaAs). Après avoir été chauffés, de multiples faisceaux tirent des molécules des cellules d'effusion vers la plaquette cible. Chaque cellule d'effusion ne peut envoyer qu'une seule molécule, de sorte que chaque système a besoin de plusieurs faisceaux pour créer la bonne composition de film. Lorsque le faisceau touche la plaquette, les molécules se mélangent et se répandent uniformément, déposant le film une couche atomique à la fois.

Epitaxie en phase vapeur (VPE)

L'épitaxie en phase vapeur utilise le dépôt chimique en phase vapeur avec du silane (_SiH4) et du propane (_C3H8) comme gaz précurseurs pour créer des hétérostructures sur des substrats. Le procédé VPE a été développé spécifiquement pour déposer des couches de silicium sur des plaquettes d'arséniure de gallium par dépôt chimique en phase vapeur métallo-organique. Le processus se déroule dans un four chauffé à une température comprise entre 1500°C et 1650°C. En raison de sa répétabilité et de sa simplicité, il s'agit de la méthode de croissance épitaxiale la plus courante pour l'opto et la microélectronique.

Spécifications des services de plaques épitaxiales de SVM :

• Diamètres : 100mm, 125mm, 150mm, 200mm, et 300mm*.
• Wafer Orientation: <100>, <111>, <110>
• Epaisseur de l'EPI : 1µm à 150μm
• Dopants : Arsenic, phosphore, bore
• Plages de résistivité typiques
  • 0,01 - 1 200 ohm-cm
  • 3000 - 5000 ohm-cm (couches intrinsèques)