질화갈륨 에피택셜 웨이퍼: 제조 공정 소개

질화갈륨(GaN)에피택셜 웨이퍼성장은 종종 2단계 방법을 활용하는 복잡한 과정입니다. 이 방법에는 고온 베이킹, 버퍼층 성장, 재결정화 및 어닐링을 비롯한 여러 중요한 단계가 포함됩니다. 2단계 성장 방법은 이러한 단계 전반에 걸쳐 온도를 세심하게 제어함으로써 격자 불일치 또는 응력으로 인한 웨이퍼 뒤틀림을 효과적으로 방지하여 주요 제조 방법이 됩니다.GaN 에피택셜 웨이퍼전 세계적으로.

1. 이해에피택셜 웨이퍼

안에피택셜 웨이퍼새로운 단결정 층이 성장된 단결정 기판으로 구성됩니다. 이 에피택셜 층은 최종 장치 성능의 약 70%를 결정하는 데 중요한 역할을 하며, 반도체 칩 제조에 필수적인 원자재입니다.

반도체 산업 체인의 업스트림에 위치하며,에피택셜 웨이퍼전체 반도체 제조 산업을 지원하는 기본 구성 요소 역할을 합니다. 제조업체는 CVD(Chemical Vapor Deposition) 및 MBE(Molecular Beam Epitaxy)와 같은 고급 기술을 활용하여 기판 재료에 에피택셜 층을 증착하고 성장시킵니다. 이러한 웨이퍼는 포토리소그래피, 박막 증착 및 에칭을 통해 추가 가공을 거쳐 반도체 웨이퍼가 됩니다. 이어서 이들웨이퍼개별 다이로 절단된 후 패키징 및 테스트를 거쳐 최종 집적 회로(IC)를 만듭니다. 전체 칩 생산 공정에서 최종 제품이 모든 사양 및 성능 요구 사항을 충족하는지 확인하려면 칩 설계 단계와의 지속적인 상호 작용이 중요합니다.

2. GaN의 응용에피택셜 웨이퍼

GaN의 고유한 특성으로 인해GaN 에피택셜 웨이퍼특히 고전력, 고주파, 중저전압 작동이 필요한 애플리케이션에 매우 적합합니다. 일부 주요 응용 분야는 다음과 같습니다.

높은 항복 전압: GaN의 넓은 밴드갭 덕분에 장치는 기존 실리콘 또는 갈륨 비소에 비해 더 높은 전압을 견딜 수 있습니다. 이러한 특성으로 인해 GaN은 5G 기지국 및 군용 레이더 시스템과 같은 애플리케이션에 이상적입니다.

높은 변환 효율성: GaN 기반 전력 스위칭 장치는 실리콘 장치에 비해 온저항이 현저히 낮아 스위칭 손실이 감소하고 에너지 효율이 향상됩니다.

높은 열전도율: GaN의 우수한 열전도율은 효율적인 열 방출을 가능하게 하여 고전력 및 고온 애플리케이션에 적합합니다.

높은 항복 전계 강도: GaN의 항복 전계 강도는 탄화규소(SiC)와 비슷하지만 반도체 처리 및 격자 불일치와 같은 요인으로 인해 일반적으로 GaN 장치의 전압 처리 용량이 약 1000V로 제한되며 안전한 작동 전압은 일반적으로 650V 미만입니다.

3. GaN 분류에피택셜 웨이퍼

3세대 반도체 소재인 GaN은 고온 저항, 우수한 호환성, 높은 열 전도성, 넓은 밴드갭 등 다양한 장점을 제공합니다. 이로 인해 다양한 산업 분야에서 널리 채택되었습니다.GaN 에피택셜 웨이퍼기판 재료에 따라 GaN-on-GaN, GaN-on-SiC, GaN-on-Sapphire 및 GaN-on-Silicon으로 분류할 수 있습니다. 이 중,GaN-온-실리콘 웨이퍼낮은 생산 비용과 성숙한 제조 공정으로 인해 현재 가장 널리 사용됩니다.**