Epitaxy

소개

에피택시(Epitaxy)에 관한 리포트.
박막성장기술인 에피택시 기술에 관한 개략과 종류별 공정및 응용에 대해 자세히 나와 있습니다.

목차

개요 : Epitaxy Process
1.ALE (Atomic Layer Epitaxy)
2.LPE ( Liquid Phase Epitaxy )
3.VPE (Vapor Phase Epitaxy)
4.MBE ( Molecular Beam Epitaxy )
5.MOVPE( Metal-Organic Vapor Phase Epitaxy)

본문내용

Epitaxy Process
소자에의 응용을 위한 결정성장방법 중의 하나는 단결정으로 이루어진 웨이퍼 상에 얇은 박막결정을 성장시키는 것이다. 이 과정에서 기판은 그 위에 새로운 결정을 성장시키는 시드 결정(seed crystal)이 되며, 새 결정은 기판과 같은 결정구조 및 방향성을 가진다. 이렇게 기판 웨이퍼 위에 같은 방향성을 갖는 단결정 막을 기르는 기술을 그리스 문자 epi(위에)와 taxis(배열)의 합성어로서 에피택셜 성장(epitaxial growth) 또는 에피택시(epitaxy)라 한다. 에피텍시(epitaxy) 공정은 단결정실리콘 위에 각종 반도체 관련 재료들을 올려놓기 위해 일종의 얇은 필름으로 실리콘의 표면을 덮는 코팅공정으로 각 재료들이 특정 위치에 정확히 위치할 수 있도록 기초공사를 하는 것이다. 이는 결정을 성장시키는 한 가지 기법이라 할 수 있지만, 결정의 성장 속도가 초크랄스키법 속도의 1/1000밖에 안될 정도로 느리므로, 이 방법은 보통 두께가 수㎛ 정도인 소자용 결정층의 제작에 이용된다. 특히 이 기법의 특징으로서 불순물 농도를 기판결정에 대해 독립적으로 설정할 수 있다는 점을 들 수 있다. 즉 이 기법으로는 바이폴러집적회로의 소자층을 만드는 경우와 같이, 고불순물농도층 위에 저불순물 농도층을 형성시키는 등의 조작이 가능하다. 예를 들면 바이폴러집적회로를 만드는 경우 먼저 p형기판 위에 n형 주입층이 확산에 의해 만들어지고, 그 고저항(高低抗)의 n형층이 에피택시에 의해 만들어지며, 이어서 이 n형층 안에 저항·다이오드·트랜지스터가 만들어져 자리잡게 된다. 그리고 화합물반도체 분야에서는 액체상에피택시로 저온에서 양질의 결정층을 형성하게 하는 기법이 건다이오드(Gunn diode)의 동작층(動作層)·전극층, 레이저다이오드의 헤테로접합, 발광다이오드의 p-n접합 등의 제조에 이용된다. 에피택시는 성장되는 결정이 기판 결정과 같은 물질인 경우인 호모 에피택시(homoepitaxy)와 결정들이 서로 유사한 격자구조를 갖지만 다른 물질인 경우인 헤테로 에피택시(heteroepitaxy)로 구분된다. 에피택시는 기판 결정의 용융점보다 훨씬 낮은 온도에서 행해지며, 성장막의 표면에 적절한 원자를 공급하기 위하여 다양한 방법이 사용된다. 현재 주로 사용되고 있는 방법에는 원자층 적층 성장 에피택시(atomic layer epitaxy, ALE), 액상 에피택시(liquid phase epitaxy; LPE), 기상 에피택시(vapor phase epitaxy; VPE), 그리고 분자선 에피택시(molecular beam epitaxy; MBE) 등이 있고 이러한 성장방법들에 의해 Si과 GaAs를 포함하는 광범위한 반도체 박막 결정들이 키워지고 있다. 특히 화합물 반도체를 이용한 전자 및 광전자 소자의 구현에 있어 에피택시 공정은 필수적인 공정이라 하겠다. 에피택시 공정 중 MBE법은 초고진공(10-11 torr 이하) 장치 내에서 원료 물질을 증발시켜 기판에 증착시키는 물리적 증착 기술 즉, PVD 기술의 하나이다.

참고자료

· 없음