ウェーハプロセス:
ウェーハ結晶成長
結晶ウェーハの製造において、最初の重要なステップは単結晶の成長です。窒素、バナジウム、ホウ素、リンなどのドーパントを数パーセント含む原料として多結晶を使用します。 （このドーパントは、結晶からスライスされたウェーハの電気的特性または抵抗率を決定します）、密閉された成長炉を通してインゴットを成長させます。
ウェーハカッティング
インゴットのシード端 (上部) とテーパー端 (下部) が除去され、その後のスライス操作を最適化するために、インゴットはより短いセクションに切断されます。次に、各セクションを機械旋盤で指定された直径に研磨し、最後に結晶をウェーハに切断します。
ウェーハ研磨
半導体デバイスのウェーハ製造にはウェーハ研磨が必要です。第1段階は機械研磨による粗ラッピング、第2段階はCMP(化学機械研磨)による薄研磨を行い、ウェーハの平坦度や表面粗さを向上させ、表面精度を出します。エピタキシャルスライスの最終的にエピレディウェーハになります。
ウェーハの洗浄
研磨中、ウェーハはすでに一連の洗浄システムに送られていますが、ウェーハを容器に梱包する前に、ウェーハに傷、斑点、異物がないかどうかを検査する必要があります。
ウェーハエピタキシー
エピタキシーとは、ウェーハ基板の研磨面をリアクタで薄層成長させ、エピウェーハとして世界中のお客様に化合物半導体デバイスを提供するプロセスです。
成長およびエピタキシー技術
水素化物気相エピタキシー (HVPE) テクノロジー
HVPE プロセスと、GaN、AlN、AlGaN などの化合物半導体の製造技術によって成長します。これらは、固体照明、短波長オプトエレクトロニクス、RF パワーデバイスなどの幅広い用途で使用されています。
さらに詳しい情報が必要な場合は、https://www.powerwaywafer.com/GaN-Templates.html をご覧ください。
分子線エピタキシー(MBE)技術
MBE は、基板上に原子の厚さの材料の層を堆積する方法です。これは、基板に衝突する材料の「分子線」を作成することによって行われます。結果として得られる「超格子」には、半導体システムの量子井戸レーザーや金属システムの巨大磁気抵抗など、多くの技術的に重要な用途があります。
有機金属化学気相成長 (MOCVD) 技術
有機金属化学気相成長法 (MOCVD) または有機金属気相成長法 (MOVPE) は、ウェーハ基板上に原子を堆積させることによってエピタキシーを行う化学気相成長法です。
さらに詳しい情報が必要な場合は、https://www.powerwaywafer.com/GaAs-Epiwafer.html をご覧ください。
ここで、MBE と MOCVD について簡単に紹介します。
1：MBE
MBE は、基板上に原子の厚さの材料の層を堆積する方法です。これは、基板に衝突する材料の「分子線」を作成することによって行われます。結果として得られる「超格子」には、半導体システムの量子井戸レーザーや金属システムの巨大磁気抵抗など、多くの技術的に重要な用途があります。
In the compound semiconductor industry, using MBE technology,we grow epitaxial layers on GaAs and other compound semiconductor substrates,and offer epi wafers and develop multilayer substrates for for microwaves and RF applications.
1-1: 分子線エピタキシーの特徴:
毎秒約 1 単層 (格子面) という低い成長速度
Low growth temperature (~ 550°C for GaAs)
Smooth growth surface with steps of atomic height and large flat terraces
Precise control of surface composition and morphology
Abrupt variation of chemical composition at interfaces
In-situ control of crystal growth at the atomic level
1-2: MBE 手法の利点:
クリーンな生育環境
Precise control of the beam fluxes
and growth condition
Easy implementation of in situ
diagnostic instruments
Compatibility with other high vacuum
thin-film processing methods (metal
evaporation, ion beam milling, ion implantation)
1-3:MBEプロセス:
2：MOCVD
有機金属化学気相成長法 (MOCVD) または有機金属気相成長法 (MOVPE) は、ウェーハ基板上に原子を堆積させることによってエピタキシーを行う化学気相成長法です。
The MOCVD principle is quite simple: Atoms that you would like to be in your crystal are combined with complex organic gas molecules and passed over a hot wafer substrate. The heat breaks up the molecules and deposits the desired atoms on the surface, layer by layer. By varying the composition of the gas, we can change the properties of the crystal at an almost atomic scale. It can grow high quality semiconductor layers and the crystal structure of these layers is perfectly aligned with that of the substrate.