对于外延层沉积,在确定如何沉积层之前,必须首先确定应用所需的外延层类型。同质外延是指使用与衬底相同的材料生长晶体薄膜。异质外延更为常见,其生长出的晶体薄膜与衬底材料不同。根据外延层的类型,主要有三种不同的沉积方式:
液相外延(LPE)
液相外延是制造化合物半导体器件的常用方法。这种方法通常沉积异质外延薄膜,因此必须确保衬底和薄膜具有相似的膨胀系数以防止任何损害。
这个过程必须在无氧环境下进行,以防止任何氧化膜的生长,所以晶圆要么在真空下,要么在有氢气和氮气的炉子里。该过程从制造熔体开始,熔体将被用来制造外延膜。熔体由薄膜的分子和任何掺杂物组成,混合在低熔点(低于500℃)的金属溶剂中。来自熔体的热量部分溶解了晶圆的表面,去除任何缺陷,然后整个系统加热。在将晶圆加热到大约1200K后,它们被非常缓慢地冷却。冷却速度决定了薄膜的质量和特性,因此精确地控制它是很重要的。这对沉积掺杂的薄膜来说是最好的,因为它很容易控制浓度。
分子束外延(MBE)
分子束外延是一种薄膜沉积方法,可实现在衬底材料上逐次逐层地生长原子层薄膜。分子束外延既可以沉积同质外延层,也可以沉积异质外延层,因此它在极薄的薄膜应用中更受欢迎。
该工艺首先必须将晶圆置于超高真空中,然后将其加热至500°C-600°C(对于硅衬底)和900°C–1100°C(对于砷化镓(GaAs)衬底)。加热后,射流单元中多个分子束直接喷射到目标晶圆上。每个射流单元只能射出一个分子,因此每个系统需要多个分子束才能产生正确的薄膜成分。当分子束击中晶圆时,分子混合并均匀扩散,逐次逐层地生长原子层薄膜。
气相外延(VPE)
气相外延是一种使用硅烷(SiH4)和丙烷(C3H8)作为前体气体的、并在衬底上创建异质结构的化学气相沉积方法。VPE是专门为使用金属有机化学气相沉积法在砷化镓晶圆上沉积硅层而开发的。该工艺在加热至1500℃-1650℃的反应炉中进行。由于其可重复性和简单性,这是光电子和微电子行业最常用的外延生长方法。
SVM的外延晶圆服务规格:
- 直径: 100mm、125mm、 150mm、200mm和 300mm*
- 晶向:<100>,<111>, <110>
- 外延层厚度: 1µm – 150μm
- 掺杂剂:砷、磷、硼
- 电阻率范围
- 0.01 – 1,200 ohm-cm
- 3000 – 5,000 ohm-cm (本征型外延层)
特色产品
- 提供单层、双层和三层外延解决方案
- 选择性外延生长
- 定制项目的工程解决方案
- SOI晶圆的外延解决方案
- 蓝宝石上硅(SOS)
- 碳化硅的外延解决方案
- Si/SiGe外延