エピタキシャルウェハーサービス

エピタキシャル層の成膜では、成膜方法を決定する前に、アプリケーションが必要とするEPI層のタイプを決定することが重要である。ホモエピタキシーとは、基板と同じ材料で結晶膜を成長させることである。ヘテロエピタキシーはより一般的で、基板とは異なる材料で結晶膜を成長させる。EPI層の種類によって、3つの異なる成膜方法がある。

液相エピタキシャル成長(LPE)

液相エピタキシーは化合物半導体デバイスの製造において一般的である。この方法では通常、ヘテロエピタキシャル膜を成膜するため、損傷を防ぐには基板と膜の膨張係数が同じであることを確認することが重要である。

この工程は、酸化膜の成長を防ぐために酸素のない環境で行われるため、ウェーハは真空下か、水素ガスと窒素ガスを使用した炉の中で行われる。工程は、エピタキシャル膜を作るための融液を作ることから始まる。融液は、低融点（500℃以下）の溶媒金属に混合された膜の分子とドーパントからなる。融液の熱によってウェハーの表面が部分的に溶解し、欠陥が取り除かれた後、システム全体が加熱される。ウェーハは約1200Kまで加熱された後、非常にゆっくりと冷却される。冷却速度は膜質と特性を決定するため、これを正確に制御することが重要である。濃度をコントロールしやすいので、ドープ膜の成膜には最適です。

分子線エピタキシー(MBE)

分子線エピタキシー法は、基板上に1原子層ずつエピタキシャル層を印刷する薄膜堆積法である。MBEはホモエピタキシャル層とヘテロエピタキシャル層の両方を成膜できるため、超薄膜用途でより普及している。

このプロセスは、まずウェハーを超高真空に置き、シリコン基板の場合は500℃～600℃、ガリウムヒ素（GaAs）基板の場合は900℃～1100℃に加熱する。加熱後、複数のビームが噴出セルからターゲット・ウェーハに向けて分子を噴出する。各噴出セルは1つの分子しか噴出できないため、各システムは正しい膜組成を作るために複数のビームを必要とする。ビームがウェハーに当たると、分子が混ざり合って均一に広がり、1原子層ずつ成膜される。

気相エピタキシャル成長(VPE)

気相エピタキシーは、シラン（_SiH4）とプロパン（_C3H8）を前駆体ガスとする 、基板上にヘテロ構造を形成するための化学気相成長法である。VPEは、有機金属化学気相成長法を用いてガリウムヒ素ウェハー上にシリコン層を堆積させるために特別に開発された。このプロセスは、1500℃～1650℃に加熱された炉の中で行われる。その再現性と簡便性から、これはオプトエレクトロニクスやマイクロエレクトロニクスの最も一般的なエピタキシャル成長法である。

SVMのエピタキシャルウェハーサービス仕様：

• 直径： 100mm、 125mm、 150mm、 200mm、および300mm*。
• Wafer Orientation: <100>, <111>, <110>
• EPI厚さ：1μm ～150μm
• ドーパント：ヒ素、リン、ホウ素
• 代表的な抵抗率の範囲
  • 0.01～1,200Ω・cm
  • 3000～5000Ω・cm（固有層）