Epitaxial wafer
웨이퍼 위에 기상성장법으로 실리콘단 결정막 증착
다양한 구조로 제작이 가능
epi 구조는 Bipolar IC의 Isolation 및 낮은 collector 저항 성능을 개선
미소결함의 발생을 억제
SOI(Silicon on insulator)
SOI wafer는 표면과 기층부 사이에 절연층을 인위적으로 형성시켜 절연체위에 형성된
Making the Wafer
The process
-A seed crystal is suspended in a molten bath of silicon
-It is slowly pulled up and grows into an ingot of silicon
-The ingot is removed and ground down to diameter
-The end is cut off, then thin siliconwafers are sawn off (sliced) and polished
Epitaxy
The growth of an ultra-pure layer of crystalline silicon
Approx 3% of wafer thickness
Contaminant-free
3. Monocrystal Silicon Growth
단결정 규소 봉으로 불뤼는 성장된 실리콘 단결정을 제작하기 위한 과정을 결정 성장이라고 합니다. 웨이퍼 제조에 사용된 실리콘 단결정 인곳(ingot: 금속 또는 합금을 한번 녹인 다음 주형에 흘려넣어 굳힌 것)의 성장을 위해 오늘날 가장 널리 이용되는 기술은 Czochralsik(CZ
To prevent silicon from agglomerating
→ should cool the solid quickly
Rapid cooling
→ large thermal gradient in crystal
Postulate K=20W/m K
Diameter of wafer: 10-20 cm
L (latent heat of fusion) = 340 cal/g
Temperature gradient in silicon CZ (dT/dx) : 100°C/cm
4. Dopant Barrier <불순물 장벽>
- 산화층이 실리콘 표면에서 성장하면 불순물 물질이 wafer로 들어가는 곳에 창을 생성시키기
위해서 Mask 개방으로 SiO2를 식각, 이때 산화물은 dopant의 확산으로부터
silicon의 표면을 보호.
- 선택적인 dopant의 도핑가능
5. 금속층 사이의 유전체