半導体用語集
エピタキシャル成長
英語表記：epitaxial growth
”エピタキシャル” はギリシャ語の「~の上に」という意味の接頭語epiと「ある方向に配列させること」という意味のtaxisの合成語で、単結晶基板上にその基板と同じ面方位を持った結品を成長させることである。Si基板上へのSi成長(Si/Siエピ成長と略す)のように基板と同一元素の場合はホモエピタキシャル成長、サファイヤ基板上へのSiエピタキシャル成長(Si/A12O3)のように、成長層と基板の元素が異なる場合をヘテロエピタキシャル成長という。エピタキシャル成長はその成長相により固相液相気相に分類できる。ここでは、半導体産業上重要な気相でのSi/Si エピタキシャル成長について述べる。気相成長はMBEなどの物理的気相成長法とシランの塩化物/水素系などの化学的気相成長法がある。前者は膜厚やドーパントの精密制御性に優れるが、結晶性、生産性に劣る。後者は結品性が良好な高品質膜を生産性よく成長可能であり、Siエピタキシャル成長は化学的気相成長法が主流となっている。エピ タキシャル成長の利点は基板上に基板と同一、または異なった材料で、導伝型や抵抗を自由に制御でき、構造の自由度が増す点である。Si/Siエピ成長ではこの利点を生かし、裏面電極の必要上n/n構造を必要とするディスクリートデバイス、サブコレクタ形成のためエピタキシャル層/埋め込み層構 造を必要とするバイポーラデバイスに利用されている。Si エピタキシャル 成長には他の利点もある。気相成長のために結品の完全性が高く、また、ド ーパントのマイクロストリエーション がない。前者の利点はMOSデバイスの酸化膜信頼性向上、後者はCCD (Charge Coupled Device)用など画 像素子用基板に適している。これら通 常のエピタキシャル成長に加え、プロセスへの適用を目指した選択エピタキシャル成長技術や低温エピタキシャル 成長技術も検討されている。
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