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기술

외연 공정 서비스

1: 외연 웨이퍼

실리콘 외연 웨이퍼는 소비, 산업, 군사 및 우주 전자 분야에서 사용되는 다양한 반도체 부품을 제조하는 데 사용되는 핵심 소재입니다.


지름사.오.육.팔.
장치 계층흥분제기저방향


일부 예는 분자 빔 외연, 액상 외연, 기상 외연이다.그것은 나노 기술과 반도체와 광자 부품의 제조에 모두 응용된다.사실, 외연은 LED 및 통신 장비에 사용되는 SiGe, 질화 갈륨, 비소 갈륨 및 인화 인듐과 같은 기술적으로 중요한 재료를 포함하여 많은 반도체 재료의 고결정 품질 성장을 위한 유일한 비용 효율적인 방법입니다.


외연성장은 안감 결정체에서 결정 성장을 하고 안감 결정상의 기초에 따라 처리하는 것을 말한다.


동질외연은 안감과 같은 재료가 자라는 것이고, 이질외연은 안감에서 다른 재료가 자라는 것을 말한다.외연 성장을 통해 퇴적된 단결정 박막의 라이닝 웨이퍼를 일반적으로 외연 웨이퍼라고 부른다.


실리콘 외연 조각은 다이오드와 트랜지스터의 컴포넌트 또는 양극형 및 MOS형과 같은 IC의 기판에 사용됩니다.


또한 다층 외연 필름과 두꺼운 필름 외연 필름은 일반적으로 전력 부품에 사용되며 다양한 전원 제품의 소형화와 에너지 절약에 도움이 됩니다.


PLUTO는 재고에서 외연급 웨이퍼를 제공하거나 사용자 정의 외연층을 성장시켜 정확한 사양을 충족시킬 수 있습니다.


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2: 사파이어에 실리콘(SOS)

사파이어(a-Al2O3)와 첨정석(MgO·Al2O3)은 좋은 절연체다.이를 라이닝 외연 성장 실리콘으로 이용해 집적회로를 만들면 집적회로 소자 간 상호작용을 없애고 누전류와 기생용량을 줄여 방사선 저항을 강화하고 전력 소비를 줄일 뿐 아니라 집적도를 높여 이중 배선을 할 수 있다. 대규모와 초대규모 집적회로에 이상적인 재료다.


사파이어에 실리콘(SOS) Epi 웨이퍼의 매개변수 범위
웨이퍼 지름76mm, 100mm, 150mm
방향(1012)±1o(R 평면)
라이닝 혼합제-
표층 두께,μm0,3 – 2,0
외연층 혼합제인, 붕소
표층 저항률, 옴 센티미터-
n형규범에 따르다.
p형1,0 – 0,01


5-6 실리콘의 이질 외연


대규모와 초대규모 집적회로의 발전에 따라 외연 기술은 광범위하게 응용되었다.실리콘 기판에서의 실리콘의 균일한 외연 외에도 사파이어와 첨정석 기판에서의 실리콘의'SOS'외연 성장과 절연 기판에서의 실리콘의'SOI'이질 외연 성장을 개발했다.이 섹션에서는 두 가지 기술과 SiGe/I에 대해 간략하게 설명합니다.


5-6-1 SOS 기술


SOS는'사파이어 위 실리콘'과'스파이크 위 실리콘'의 약자로, 사파이어나 스파이크 기판에서 실리콘의 외연이 자란다.


사파이어(a-Al2O3)와 첨정석(MgO·Al2O3)은 좋은 절연체다.이를 라이닝 외연 성장 실리콘으로 이용해 집적회로를 만들면 집적회로 소자 간 상호작용을 없애고 누전류와 기생용량을 줄여 방사선 저항을 강화하고 전력 소비를 줄일 뿐 아니라 집적도를 높여 이중 배선을 할 수 있다. 대규모와 초대규모 집적회로에 이상적인 재료다.


1.기재의 선택


이질 외연 라이닝 소재를 선택할 때는 먼저 외연층과 라이닝 소재 간의 호환성을 고려해야 한다.그중 결정구조, 용해점, 증기압, 열팽창계수 등 대외연층의 질량은 아주 큰 영향을 끼친다.둘째, 라이닝 외연층의 오염을 고려해야 한다.현재 사파이어와 첨정석은 실리콘의 외연에 가장 적합한 재료이다.표 5-4는 비교를 위해 두 재료와 실리콘의 주요 물리적 성능을 나열합니다.


결정구조면에서 사파이어는 6방결정계이고 첨정석은 립방결정계이며 3개의 규소전지는 2개의 첨정석전지와 일치한다.두 셀이 (100 방향으로) 0.7% 로 어셈블됩니다.그러나 화염법으로 준비된 첨정석은 대부분 알루미늄이 풍부하다.이 첨정석의 격자 상수는 Al2O3 함량이 증가함에 따라 낮아져 미스매치가 증가한다.다른 한편으로 안감과 외연층 사이의 비슷한 열팽창계수는 우수한 이질외연층을 획득하는 중요한 요소의 하나이다.차이가 크면 온도가 변할 때 인터페이스 부근에서 비교적 큰 응력이 발생하는데 이는 외연층의 결함을 증가시키고 심지어 뒤틀려 재료와 부품의 성능과 열안정성에 영향을 준다.

첨정석은 격자 매칭, 열 매칭, 자체 혼합 감소 및 커패시터 효과를 고려하여 사파이어보다 더 좋은 라이닝 소재입니다.그러나 첨정석에 있는 실리콘 외연층의 성능은 라이닝 성분에 강하게 의존하고 라이닝 성분은 제조 방법과 가공 조건에 따라 다르다.따라서 첨정석 라이닝의 실리콘 외연층이 사파이어 라이닝의 외연층보다 우수하지만 사파이어는 중복성이 낮고 열전도성이 높으며 제조 공정이 성숙하기 때문에 현재의 공업 생산에서 실리콘 외연 라이닝으로 널리 사용되고 있다.


2. OS 외연 성장


OS 외연이 성장하는 설비와 기본 공정은 일반 실리콘과 동질 외연이 같다.기판의 절단, 연마, 광택 및 청결은 기본적으로 동일하며, 사파이어가 실리콘보다 단단한 것을 제외하고 연마와 광택 시간이 더 길다.


SOS 외연 성장 과정에서 주의해야 할 것은 자체 혼합 효과가 더욱 심각하다는 것이다. 왜냐하면 외연 성장 조건에서 밑바닥 표면에 다음과 같은 반응이 발생하기 때문이다.


Al2O3(s)+2HCl(g)+2H2(g)=2A1Cl(g)↑+3H20(g)


저가 알루미늄의 염화물은 기체 상태로 기판을 부식시키고 외연층의 결함을 초래할 수 있다.또한 H2와 퇴적 된 실리콘도 다음과 같이 반응하는 기판을 부식시킵니다.


2H2(g)+al2O3(s)=al20(g)↑+2H2(g)


5Si(s)+2al2O3(s)=al20(g)↑+5Si(g)^+2Al(s)


위의 모든 부식 반응은 라이닝 표면이 Si로 완전히 덮이기 전에 (최소 외연층이 10~20nm) 진행됩니다.기재 표면이 덮인 후, 이러한 부식 반응은 기재 뒷면에서 발생할 것이다.a1o와 같은 오염을 일으키다.또한 라이닝 표면의 부식으로 인해 외연층의 결함이 증가하고 국부 다결정 성장까지 발생할 수 있습니다.SiCl4는 라이닝에 대한 부식이 SiH4보다 크기 때문에 SiH4 열분해법을 사용하여 SOS 외연 성장을 하는 것이 더 유리하다.


성장과 부식 사이의 모순을 해결하기 위해 2배속 성장과 2단계 외연 성장 등 외연 성장 방법을 사용할 수 있다.2배율 성장법은 높은 성장속도(1~2μM/Mn)를 사용하여 기판 표면(100~200nm 성장)을 빠르게 커버한다.그런 다음 낮은 성장 속도 (약 0.3m/min) 로 필요한 두께까지 성장합니다.


2단계 외연은 SiH4/H2와 sicl4h2 시스템의 장점을 종합적으로 활용하는 것이다.첫 번째 단계에서는 SiH4/H2 시스템을 사용하여 기판 표면을 빠르게 덮은 다음 SiCl4/2 시스템을 사용하여 원하는 두께로 성장합니다.


기판 표면의 기계적 손상과 성장 구성 요소와 기판 사이의 부식, 격자 불일치성, 부적절한 발렌스 결합, 스트레인 효과 및 기타 요인으로 인해 SOS의 상태 계층에 고밀도 이동, 기둥, 입자 간 경계 및 기타 격자 결함을 도입하는 것은 필연적입니다.이러한 결함은 Cu, Fe와 같은 중금속 불순물과 상호 작용하고 금지된 대역에서 일련의 깊은 에너지 수준을 형성합니다.또한, A1 지역 강수량 및 산화물과 같은 상태 계층에 결정 결함이 있습니다.그들은 재결합, 분산 및 캡처 센터로서 작동하여 캐리어 농도, 이동성 및 소수 캐리어 수명을 감소시킵니다.따라서 SOS 에피택시얼 레이어의 품질은 동질적인 에피택시얼 레이어의 품질을 잡을 수 없으며 에피택시얼 레이어가 따라 따라 따라 따라따라서 성능이 악화됩니다.미래에는 SOS 에피택시얼 층의 결정 무결성을 개선하고, 셀프 도핑을 줄이고, 성능을 동질한 실리콘 에피택시얼 층의 수준에 가까이 만들고 좋은 열 안정성을 가지는 것이 SOS 기술의 개발에 중요한 주제입니다.


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3: 탄탈륨산 리튬 및 니오브산 리튬 필름

LT/Si 키 웨이퍼는 주로 온도 보상 표면 음파 필터에 사용되며 온도 표류를 더 잘 억제하고 쉽게 가공할 수 있습니다.


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4: InGaP, ALGaAs/GaAs 및 InP/InGaAs 라이닝 아웃라인 웨이퍼

InGaAsp/GaAs 이질결합 외연판은 마이크로웨이브와 광전자 부품, 집적 회로를 쉽게 구현할 수 있는 우수한 웨이퍼 매칭을 제공합니다.

InP/InGaAs 이질결합 외연판은 높은 전자 마이그레이션 비율을 가진 격자 에너지와 일치합니다.

InGaP/GaAs 이질결합 외연편은 산화가 쉽지 않고 가격대 불연속성이 크며 가격대 중단성이 작아 무선주파수 회로 설계의 우선순위이다.


5: VCSEL 외연 웨이퍼

PLUTO는 850nm, 940nm 및 1550nm와 같은 일반적인 파장의 VCSEL 외연을 제공합니다.구조 사용자정의도 가능합니다.전체 외연 필름 또는 누드 필름을 제공할 수 있습니다.제품 설계의 개념 단계에서 기존 제품을 혁신적으로 업그레이드하거나 즉시 사용할 수 있는 솔루션을 찾아야 합니다.우리는 고객의 연구 개발 프로젝트에 기술 지원을 제공하고 그들의 요구를 만족시키는 외연 구조를 생산할 수 있는 새로운 방법과 경로를 제시할 수 있다.

850nm VCSEL 외연 구조는 > 4mW의 광 출력, 0.6mA의 낮은 임계값 전류, 통신 및 광통신 응용에 적합한 스펙트럼 특성을 가지고 있다.


6: SiC 외연 웨이퍼

PLUTO의 SiC 외연 공정은 고객에게 N형과 P형 혼합 반도체 소재를 제공하며, 650V~3300V, 3300V~20000V 단극과 양극 전력 부품을 생산할 수 있으며, 주로 SBD, MOSFET, IGBT, JBS 등을 포함한다.이러한 전력 부품은 신에너지 자동차, 태양광 에너지 저장, 궤도 교통, 스마트 그리드, 산업 전원 등 분야에 광범위하게 응용된다.


우리는 SBD, JBS, PiN, MOSFET, JFET, BJT, GTO, IGBT 등을 포함한 4인치, 6인치 외연 칩 생산 (600V~3300V) 전력 부품을 제공한다.


7: GaAs HEMT 외연

GaAs 외연 소재 기반의 위조 고전자 마이그레이션 트랜지스터 (PHEMT) 는 높은 전자 마이그레이션, 높은 전류 변조 효율, 낮은 손실 등 우수한 성능 때문에 마이크로파 및 밀리미터파 주파수 대역에 널리 응용된다.


8: GaAs/InP 라이닝 SPAD 외연 웨이퍼

광자눈사태 다이오드(SPAD)는 양자통신, 단광자 계수, 이미징 등 저광자 수 검출 응용에 일반적으로 사용되는 단일 광자를 감지할 수 있는 광전기 부품이다.GaAs(갈륨비소)와 InP(인화인듐)는 SPAD 부품의 외연 조각을 만드는 데 널리 사용되는 두 가지 일반적인 반도체 소재입니다.


9: InGaN/GaN LED 외연 웨이퍼

LED 외연 웨이퍼 성장의 기본 원리는 적절한 온도로 가열된 기판(주로 사파이어와 SiC, Si)에서 기체 상태 물질인 InGaAlP를 기판 표면으로 제어해 특정 단결정막을 성장시키는 것이다.


10: APD 외연 웨이퍼

GaAs 기반 외연 칩과 InP 기반 외연 칩 재료는 성장하기 쉽고 양자 효율과 낮은 암흑 전류를 가지고 있습니다.이에 따라 GaAs와 InP 외연 구조를 기반으로 한 눈사태 다이오드는 일반 방송 TV 다이오드에 비해 감도가 높고 큰 전류 이득과 빠른 주파수 응답이 특징이다.