KR20130065947A - Semiconductor device and method for growing semiconductor crystal - Google Patents
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Abstract
Description
본 기재는 반도체 소자 및 반도체 결정 성장 방법에 관한 것이다.The present disclosure relates to a semiconductor device and a semiconductor crystal growth method.
반도체 소자를 지지하는 반도체 소자에 있어서, 기판 위에 성장되는 반도체층의 결정 결함을 줄이고 반도체층의 결정성을 향상시키는 것이 반도체 소자의 효율 및 특성 향상을 위한 가장 큰 연구 과제이다. In a semiconductor device supporting a semiconductor device, reducing the crystal defects of the semiconductor layer grown on the substrate and improving the crystallinity of the semiconductor layer are the biggest research tasks for improving the efficiency and characteristics of the semiconductor device.
그러나, 탄화규소를 포함하는 베이스 기판은 격자의 기저면으로부터 생성된 결함, 격자의 틀어짐으로 인한 결함 및 상기 베이스 기판의 표면에서 생성된 결함들이 존재할 수 있다. 상기 결함들은 상기 에피층 성장 시 반도체 소자에 악영향을 미칠 수 있다. 또한, 추후 스위칭 소자의 동작에서도 악영향을 미칠 수 있다. However, the base substrate including silicon carbide may have defects generated from the base surface of the grating, defects due to the lattice of the grating, and defects generated on the surface of the base substrate. The defects may adversely affect the semiconductor device during the epi layer growth. In addition, it may adversely affect the operation of the switching device later.
특히, 탄화규소를 포함하는 베이스 기판은 기저면 전위 결함(Basal Plane Dislocation)(BPD)을 포함한다. 이러한 기저면 전위 결함(BPD)은 반도체 소자의 신뢰성에 많은 영향을 주기 때문에 이를 감소시키는 것이 중요하다. In particular, the base substrate comprising silicon carbide includes Basal Plane Dislocation (BPD). It is important to reduce the base surface potential defect (BPD) because it greatly affects the reliability of the semiconductor device.
이에 따라, 종래에는, 결정 성장 과정에서 전위 결함을 줄이기 위하여 버퍼층을 형성하는데, 이 버퍼층을 위해 마스크 형성, 식각 등을 이용하여 패턴을 기판 표면에 형성시키는 단계 또는 재성장 공정 단계 등이 더 필요하다. Accordingly, in the related art, a buffer layer is formed in order to reduce dislocation defects during crystal growth, and a step of forming a pattern on the surface of the substrate using mask formation, etching, or the like is further required for the buffer layer.
따라서 이러한 추가적인 공정으로 인해 공정이 복잡하고 비용이 상승하며 기판 표면의 품질이 악화되는 등의 문제점이 있다.Therefore, these additional processes are complicated, the cost increases, and there is a problem such as deterioration of the quality of the surface of the substrate.
이에 따라, 상기 버퍼층을 형성하지 않고, 상기 베이스 기판의 전위결함 등을 제어할 수 있는 반도체 소자 및 반도체 결정 성장 방법의 필요성이 대두되고 있다.Accordingly, there is a need for a semiconductor device and a semiconductor crystal growth method capable of controlling potential defects and the like of the base substrate without forming the buffer layer.
실시예는 공정 비용을 절감하고 기판 표면의 품질을 높일 수 있는 반도체 소자 및 고효율의 반도체 결정 성장 방법을 제공하고자 한다.The embodiment provides a semiconductor device and a method for growing semiconductor crystals with high efficiency that can reduce process costs and improve the quality of a substrate surface.
실시예에 따른 반도체 소자는, 베이스 기판; 상기 베이스 기판 상에 형성되는 패턴; 및 상기 베이스 기판 상에 형성되는 에피층을 포함하고, 상기 패턴은 100㎚ 내지 2000㎚의 범위 내에서 불규칙한 너비를 가진다..A semiconductor device according to the embodiment includes a base substrate; A pattern formed on the base substrate; And an epitaxial layer formed on the base substrate, wherein the pattern has an irregular width within a range of 100 nm to 2000 nm.
실시예에 따른 반도체 결정 성장 방법은, 탄화규소 기판을 세정하는 단계; 상기 탄화규소 기판에 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 탄화규소 기판에 에피층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 탄화규소 기판에 패턴을 형성하는 단계는, 상기 탄화규소 기판 상에 코팅층을 형성하는 단계; 상기 코팅층을 열처리하는 단계; 상기 탄화규소 기판을 에칭하는 단계; 및 상기 코팅층을 제거하는 단계를 포함한다.A semiconductor crystal growth method according to an embodiment includes cleaning a silicon carbide substrate; Forming a pattern on the silicon carbide substrate; And forming an epitaxial layer on the silicon carbide substrate, wherein forming a pattern on the silicon carbide substrate includes: forming a coating layer on the silicon carbide substrate; Heat-treating the coating layer; Etching the silicon carbide substrate; And removing the coating layer.
실시예에 따른 반도체 소자는 탄화규소 기판 상에 불규칙한 두께 및 폭을 가지는 패턴을 형성할 수 있다. 이러한 패턴을 통해 이 위에 형성되는 전위 결함을 억제할 수 있다. 특히, 탄화규소 기판의 기저면 전위 결함(Basal Plane Dislocation, BPD)은 반도체 소자의 신뢰성에 많은 영향을 주는데, 패턴이 형성됨으로써 이러한 전위결함을 결함 성장을 막아 고품질의 에피 박막을 얻을수 있다.The semiconductor device according to the embodiment may form a pattern having an irregular thickness and width on the silicon carbide substrate. Through this pattern, dislocation defects formed thereon can be suppressed. In particular, the basal plane dislocation defect (BPD) of the silicon carbide substrate has a great influence on the reliability of the semiconductor device. As a pattern is formed, such dislocation defects can be prevented from defect growth and a high quality epi thin film can be obtained.
따라서, 이러한 전위 결함을 억제하기 위한 버퍼층을 따로 형성할 필요가 없어 버퍼층 형성을 위한 패터닝 공정 또는 재성장 공정 단계와 같은 추가적인 공정단계를 줄일 수 있다. 이로써 공정 비용 및 공정 시간을 줄일 수 있고, 공정 효율을 향상시킬 수 있다.Therefore, it is not necessary to separately form a buffer layer for suppressing such dislocation defects, so that additional processing steps such as a patterning process or a regrowth process step for forming the buffer layer can be reduced. This can reduce the process cost and process time, it is possible to improve the process efficiency.
한편, 실시예에 따른 반도체 결정 성장 방법에서는, 금 또는 은을 탄화규소 기판 상에 코팅한 후 열처리하여 생성되는 금 또는 은 코팅층이 불규칙한 두께 및 간격으로 패턴을 형성한 후, 에칭 등에 공정을 거쳐 상기 베이스 기판 상에 불규칙한 두께 및 폭을 가지는 패턴을 형성할 수 있다. 따라서 패턴 형성 작업이 용이하며 공정 비용을 절감할 수 있다. 또한, 버퍼층 형성을 위한 추가적인 공정으로 인해 기판 표면에 주는 손상을 줄일 수 있어 반도체층의 결정성을 향상시킬 수 있다. 이로써 신뢰성을 확보할 수 있는 고품질의 반도체층을 형성할 수 있다.On the other hand, in the semiconductor crystal growth method according to the embodiment, the gold or silver coating layer formed by coating the gold or silver on the silicon carbide substrate and then heat-treated to form a pattern with an irregular thickness and interval, and then subjected to the etching process A pattern having an irregular thickness and width may be formed on the base substrate. Therefore, the pattern forming operation is easy and the process cost can be reduced. In addition, damage to the surface of the substrate may be reduced due to an additional process for forming the buffer layer, thereby improving crystallinity of the semiconductor layer. As a result, a high quality semiconductor layer capable of securing reliability can be formed.
도 1은 실시예에 따른 반도체 소자의 단면도이다.
도 2 내지 도 7은 실시예에 따른 반도체 결정 성장 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 8 및 도 9는 전극이 형성된 반도체 소자의 단면도들이다.1 is a cross-sectional view of a semiconductor device according to an embodiment.
2 to 7 are cross-sectional views illustrating a semiconductor crystal growth method according to an embodiment.
8 and 9 are cross-sectional views of a semiconductor device in which electrodes are formed.
실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 “상/위(on)”에 또는 “하/아래(under)”에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. In the description of embodiments, each layer, region, pattern, or structure may be “on” or “under” the substrate, each layer, region, pad, or pattern. Substrate formed in ”includes all formed directly or through another layer. Criteria for the top / bottom or bottom / bottom of each layer will be described with reference to the drawings.
도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. The thickness or the size of each layer (film), region, pattern or structure in the drawings may be modified for clarity and convenience of explanation, and thus does not entirely reflect the actual size.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1을 참조하여 실시예에 따른 반도체 소자를 상세하게 설명한다.A semiconductor device according to an embodiment will be described in detail with reference to FIG. 1.
도 1은 실시예에 따른 반도체 소자의 단면도이다..1 is a cross-sectional view of a semiconductor device according to an embodiment.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 반도체 소자는 베이스 기판(10), 패턴(30a) 및 에피층(20)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the semiconductor device according to the embodiment may include a
상기 베이스 기판(10)은 탄화규소를 포함한다. 탄화규소는, 밴드갭이 크고 열전도율은 실리콘에 비하여 큰 한편, 캐리어의 이동도는 실리콘과 같은 정도로 크고, 전자의 포화 드리프트(drift) 속도 및 내압도 크다. 이 때문에, 고효율화, 고내압화 및 대용량화가 요구되는 반도체 소자에의 적용이 기대되는 물질이다.The
상기 패턴(30a)은 상기 베이스 기판(10) 상에 위치할 수 있다. The
상기 패턴(30a)은 상기 베이스 기판(10) 상에 홈을 형성하여 형성될 수 있다. 즉, 상기 베이스 기판은 상기 베이스 기판(10) 상에 홈을 형성하여 상기 패턴패턴(30a)을 형성한다.The
또한, 상기 패턴(30a)의 형상은 타원 형상, 사각 형상, 삼각 형상 또는 격자 형상을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 베이스 기판(10) 상에 형성되는 홈의 형상은 타원 형상, 사각 형상, 삼각 형상 또는 격자 형상을 포함할 수 있다.In addition, the shape of the
상기 패턴(30a)은 100㎚ 내지 2000㎚의 범위 내에서 불규칙한 불규칙한 너비를 가질 수 있다. 즉, 상기 패턴(30a)의 형상 및 모양은 동일하나, 상기 패턴(30a)은 상기 베이스 기판(10) 상에 다향한 너비를 가지는 복수 개의 패턴이 형성될 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 패턴(30a)의 형상, 크기 및 패턴(30a) 사이의 간격은 상기 베이스 기판(10)에 존재하는 결함의 분포에 따라 달라질 수 있다.The
탄화규소를 포함하는 상기 베이스 기판(10)은 격자의 기저면으로부터 생성된 결함, 격자의 틀어짐으로 인한 결함 및 상기 베이스 기판(10)의 표면에서 생성된 결함들이 존재할 수 있다. 상기 결함들은 상기 에피층(20) 성장 시 반도체 소자에 악영향을 미칠 수 있다. 또한, 추후 스위칭 소자의 동작에서도 악영향을 미칠 수 있다. The
특히, 탄화규소를 포함하는 베이스 기판(10)은 기저면 전위 결함(Basal Plane Dislocation)(BPD)을 포함한다. 이러한 기저면 전위 결함(BPD)은 반도체 소자의 신뢰성에 많은 영향을 주기 때문에 이를 감소시키는 것이 중요하다. In particular, the
종래에는 이러한 기저면 전위 결함(BPD) 등을 억제하기 위해 베이스 기판에 버퍼층을 더 형성하고, 버퍼층 위에 에피층을 형성하였다. 즉, 버퍼층을 통해 베이스 기판과 에피층 사이에 존재하는 격자 상수 불일치 및 열 팽창 계수 차이로 인한 결정 결함 발생을 방지하였다. 그러나 이러한 버퍼층을 형성하기 위해 추가적인 식각 등 패터닝 공정 또는 재성장 공정 단계가 더 필요하기도 하였다.Conventionally, in order to suppress such a base surface potential defect (BPD) etc., the buffer layer was further formed in the base substrate, and the epi layer was formed on the buffer layer. That is, crystal defects are prevented due to lattice constant mismatch and thermal expansion coefficient difference existing between the base substrate and the epi layer through the buffer layer. However, in order to form such a buffer layer, an additional patterning process or a regrowth process step such as additional etching was required.
그러나 본 실시예에서는 상기 베이스 기판(10) 상에 패턴(30a)을 형성하여 결함 성장을 억제할 수 있다. 즉, 상기 베이스 기판(10)에 포함된 상기 기저면 전위 결함(BPD)이 상기 패턴(30a)에 의해 더 이상 성장하지 못할 수 있다. 본 실시예에서는 베이스 기판(10)에서 기인된 기저면 전위 결함 등을 제어함에 따라, 고품질의 에피 박막을 얻을 수 있고, 탄화규소 소자 적용시 악영향을 끼치는 전위 결합 등의 성장을 막아 고성능의 소자를 제조할 수 있다.However, in the present exemplary embodiment, defect growth may be suppressed by forming the
또한, 버퍼층을 형성하기 위한 추가적인 공정 단계를 줄여 공정 비용을 절감할 수 있고, 공정 효율을 높일 수 있다.In addition, it is possible to reduce the process cost by reducing the additional process steps for forming the buffer layer, and to increase the process efficiency.
상기 에피층(20)은 상기 베이스 기판(10) 상에 위치할 수 있다. 상기 에피층(20)은 상기 베이스 기판(10) 및 상기 패턴(30a) 내부에 노출된 상기 베이스 기판(10)의 일면에 수평 방향으로 형성되며, 상기 패턴(30a) 내부의 공간을 메우면서 형성될 수 있다.The
상기 패턴(30a)을 통해 상기 에피층(20)에 전파되는 전위를 감소시킴으로써 결정결함으로 인한 누설전류를 크게 감소 시킬 수 있다.By reducing the electric potential propagating through the
이하, 도 2 내지 도 7을 참조하여 실시예에 따른 반도체 결정 성장 방법을 상세하게 설명한다. 명확하고 간략한 설명을 위하여 이미 설명한 내용에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, the semiconductor crystal growth method according to the embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 7. For the sake of clarity and simplicity, detailed descriptions of what has already been described are omitted.
도 2 내지 도 7은 실시예에 따른 반도체 결정 성장 방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 2 to 7 are cross-sectional views illustrating a semiconductor crystal growth method according to an embodiment.
실시예에 따른 반도체 결정 성장 방법은, 탄화규소 기판을 세정하는 단계; 상기 탄화규소 기판에 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 탄화규소 기판에 에피층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 탄화규소 기판에 패턴을 형성하는 단계는, 상기 탄화규소 기판 상에 코팅층을 형성하는 단계; 상기 코팅층을 열처리하는 단계; 상기 탄화규소 기판을 에칭하는 단계; 및 상기 코팅층을 제거하는 단계를 포함한다.A semiconductor crystal growth method according to an embodiment includes cleaning a silicon carbide substrate; Forming a pattern on the silicon carbide substrate; And forming an epitaxial layer on the silicon carbide substrate, wherein forming a pattern on the silicon carbide substrate includes: forming a coating layer on the silicon carbide substrate; Heat-treating the coating layer; Etching the silicon carbide substrate; And removing the coating layer.
상기 탄화규소 기판(10)을 세정하는 단계에서는 탄화규소 기판(10) 표면을 세정할 수 있다.In the cleaning of the
이어서, 도 3 내지 도 6을 참조하면, 상기 패턴(30b)을 형성하는 단계에서는 상기 탄화규소 기판(10) 표면에 패턴(20)을 형성할 수 있다. 상기 패턴(30b)을 형성하는 단계는, 상기 탄화규소 기판 상에 코팅층을 형성하는 단계; 상기 코팅층을 열처리하는 단계; 상기 탄화규소 기판을 에칭하는 단계; 및 상기 코팅층을 제거하는 단계를 포함한다.3 to 6, in the forming of the
상기 탄화규소 기판 상에 코팅층(40)을 형성하는 단계에서는, 상기 탄화 규소 기판 상에 금(Au) 또는 은(Ag)을 포함하는 코팅층(40)을 형성할 수 있다. 상기 코팅층(40)은 상기 탄화규소 기판 상에 50㎚ 이상의 두께로 코팅될 수 있다. 바람직하게는, 상기 코팅층(40)은 상기 탄화규소 기판 상에 50㎚ 내지 100㎚ 이상의 두께로 코팅될 수 있다.In the forming of the
이어서, 상기 코팅층(40)을 열처리하는 단계에서는, 상기 탄화규소 기판 상에 형성된 코팅층(40)을 열처리할 수 있다. 상기 열처리 온도는 200℃ 이상의 온도에서 열처리할 수 있다. 바람직하게는, 상기 열처리 온도는 200℃ 내지 500℃의 온도 범위에서 열처리할 수 있다.Subsequently, in the heat treatment of the
도 4에 도시되어 있듯이, 상기 열처리에 따라 상기 코팅층(40)은 바텀-업(bottom-up) 방식으로 성장된 나노 와이어처럼 상기 탄화규소 기판 상에 일정한 패턴(30b)을 형성될 수 있다. 즉, 상기 코팅층(40)은 상기 열처리에 따라, 상기 탄화규소 기판 상에 돌출된 형상의 패턴(30b)으로 성장될 수 있다. 상기 코팅층(40)의 돌출된 형상은 100㎚ 내지 2000㎚의 폭과 10㎚ 내지 200㎚의 두께를 가지는 범위 내에서 불규칙한 폭 및 두께를 가지도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 탄화규소 기판 상에 형성된 코팅층은 상기 열처리에 따라 다양한 크기 및 폭을 가지는 돌출된 형상으로 변형될 수 있다.As shown in FIG. 4, according to the heat treatment, the
이어서, 상기 탄화규소 기판을 에칭하는 단계에서는, 상기 탄화규소 기판을 에칭할 수 있다. 더 자세하게, 열처리되어 다양한 크기 및 폭을 가지는 돌출된 형상으로 변형된 코팅층이 증착된 탄화규소 기판을 플라즈마 에칭할 수 있다. 이때, 상기 코팅층 즉, 금 또는 은 코팅층은 플라즈마 에칭시 마스크 역할을 할 수 있다. 이에 따라, 마스크 처리 등의 공정이 필요없이 간단한 공정으로 상기 탄화규소 기판을 플라즈마 에칭할 수 있다. 상기 플라즈마 에칭은 50㎚ 내지 1㎛의 깊이로 에칭할 수 있다.Subsequently, in the etching of the silicon carbide substrate, the silicon carbide substrate may be etched. More specifically, the silicon carbide substrate may be plasma etched by heat treatment to deposit a coating layer deformed into a protruding shape having various sizes and widths. In this case, the coating layer, that is, the gold or silver coating layer may serve as a mask during plasma etching. Accordingly, the silicon carbide substrate can be plasma etched in a simple process without the need for a mask treatment or the like. The plasma etching may be etched to a depth of 50nm to 1㎛.
도 5에 도시되어 있듯이, 상기 탄화규소 기판을 에칭하게 되면, 상기 탄화규소 기판에는, 상기 코팅층에 형성된 불규칙한 패턴(30b) 사이에 홈을 가질 수 있으며, 상기 불규칙한 패턴(30b) 폭과 동일한 폭을 가지는 패턴(30a)이 형성될 수 있다. 즉, 상기 탄화규소 기판은 상기 패턴(30b)의 너비와 동일한 너비를 가지는 패턴(30a)이 형성될 수 있으며, 상기 패턴은 100㎚ 내지 2000㎚의 범위 내에서 불규칙한 너비를 가지는 복수의 패턴이 형성될 수 있다.As shown in FIG. 5, when the silicon carbide substrate is etched, the silicon carbide substrate may have grooves between the
이어서, 상기 코팅층을 제거하는 단계에서는 금 에천트(etchant) 또는 은 에천트를 사용하여, 상기 탄화규소 기판 상에 남아있는 금 또는 은 코팅층을 제거할 수 있다.Subsequently, in the step of removing the coating layer, a gold etchant or silver etchant may be used to remove the gold or silver coating layer remaining on the silicon carbide substrate.
이러한 패턴(30a)들을 통해 탄화규소 기판 위에 형성되는 전위 결함을 억제할 수 있다. 특히, 탄화규소 기판의 기저면 전위 결함(Basal Plane Dislocation, BPD)은 반도체 소자의 신뢰성에 많은 영향을 주는데, 패턴(30a)이 형성됨으로써 이러한 전위결함을 결함 성장을 막아 고품질의 에피 박막을 얻을수 있다.Through these
또한, 패턴 형성 작업이 용이하며 공정 비용을 절감할 수 있다. 또한, 버퍼층 형성을 위한 추가적인 공정으로 인해 기판 표면에 주는 손상을 줄일 수 있어 반도체층의 결정성을 향상시킬 수 있다. 이로써 신뢰성을 확보할 수 있는 고품질의 반도체층을 형성할 수 있다.In addition, the pattern forming operation is easy and the process cost can be reduced. In addition, damage to the surface of the substrate may be reduced due to an additional process for forming the buffer layer, thereby improving crystallinity of the semiconductor layer. As a result, a high quality semiconductor layer capable of securing reliability can be formed.
이어서, 도 6을 참조하면, 에피층(20)을 형성하는 단계를 포함한다. 상기 에피층(20)은 상기 탄화규소 기판 상에 형성될 수 있다. 상기 에피층(20)은 상기 패턴(30a) 내부에 노출된 기판 면에 형성될 수 있다. Subsequently, referring to FIG. 6, forming an
도면에 도시하지 않았으나, 이러한 에피층(20)에 불순물을 주입하여 채널 영역(미도시)을 형성할 수 있다.Although not illustrated, a channel region (not shown) may be formed by implanting impurities into the
상기 에피층(20)은 측면 성장 방법(epitaxial lateral over growth, ELOG)을 통해 형성된다. 이러한 측면 성장 방법은 통상의 유기금속 기상증착법(Metal Organic Chemical Vapor Deposition, MOCVD), 분자빔 성장법(Molecular Beam Epitaxy, MBE) 등의 공정을 이용할 수 있다. 유기금속 기상증착법이란 챔버 안에서 가열된 기판 표면에 증기압이 높은 금속 유기 화합물 증기를 보내어 원하는 박막을 성장시키는 방법으로 증착속도가 빨라서 공정시간을 단축시킬 수 있는 장점이 있다. 분자빔 성장법이란, 다양한 성장 재료들을 분자 형태로 쏘아서 증착시킴으로써 원하는 물질을 기판 위에 쌓는 방법으로 성장 속도는 느리지만 품질이 우수하다는 장점이 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니므로 다양한 성장 방법에 의해 에피층(30)이 형성될 수 있다.The
도면에 도시하지 않았으나 상기 에피층(20)에 후막 반도체 성장층이 더 형성될 수 있다. Although not shown, a thick film semiconductor growth layer may be further formed on the
실시예에 따른 반도체 결정 성장 방법에서는, 결함 성장을 억제하기 위한 버퍼층 형성 등의 추가적인 공정을 생략할 수 있고, 이를 통해 기판 표면에 주는 손상을 줄일 수 있어 반도체층의 결정성을 향상시킬 수 있다. 이로써 신뢰성을 확보할 수 있는 고품질의 반도체층을 형성할 수 있다.In the semiconductor crystal growth method according to the embodiment, an additional process such as formation of a buffer layer for suppressing defect growth may be omitted, and thus damage to the substrate surface may be reduced, thereby improving crystallinity of the semiconductor layer. As a result, a high quality semiconductor layer capable of securing reliability can be formed.
이하 도 8 및 도 9를 참조하여, 수직형 반도체 소자 및 수평형 반도체 소자의 구조를 설명한다. 도 8 및 도 9는 반도체 소자의 단면도들이다.Hereinafter, the structure of the vertical semiconductor device and the horizontal semiconductor device will be described with reference to FIGS. 8 and 9. 8 and 9 are cross-sectional views of a semiconductor device.
도 8에 도시한 바와 같이, 베이스 기판(10)의 하면 및 에피층(20)의 상면에 전극(50a, 60a)을 형성할 수 있다.As shown in FIG. 8, the
이러한 전극(50a, 60a)은 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 아연(Zn) 등의 금속 물질 또는 이들의 합금 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 진공 증착법 등의 방법으로 형성될 수 있다. The
이어서, 도 9에 도시한 반도체 소자는 수평형 반도체 소자이다.Next, the semiconductor element shown in FIG. 9 is a horizontal semiconductor element.
도 9를 참조하면, 상기 에피층(20)에 전극(50b, 60b)이 형성된다. 이러한 전극(50b, 60b)은 에피층(20)의 상면에 거의 수평으로 배열되는 수평 구조를 취하게 된다.Referring to FIG. 9,
그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니므로 반도체 결정 성장 방법을 이용하여 다양한 반도체 소자에 적용할 수 있음은 물론이다. However, the embodiment is not limited thereto and may be applied to various semiconductor devices using the semiconductor crystal growth method.
상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The features, structures, effects and the like described in the foregoing embodiments are included in at least one embodiment of the present invention and are not necessarily limited to one embodiment. In addition, the features, structures, effects, and the like illustrated in the embodiments may be combined or modified with respect to other embodiments by those skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.
또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the present invention. It can be seen that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments may be modified. It is to be understood that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.
Claims (10)
상기 베이스 기판 상에 형성되는 패턴; 및
상기 베이스 기판 상에 형성되는 에피층을 포함하고,
상기 패턴은 100㎚ 내지 2000㎚의 범위 내에서 불규칙한 너비를 가지는 반도체 소자.A base substrate;
A pattern formed on the base substrate; And
An epi layer formed on the base substrate,
The pattern is a semiconductor device having an irregular width in the range of 100nm to 2000nm.
상기 베이스 기판 또는 에피층은 탄화규소를 포함하는 반도체 소자.The method of claim 1,
The base substrate or the epi layer comprises a silicon carbide.
상기 에피층은 상기 패턴 사이에 노출된 기판 면에 형성되는 반도체 소자.The method of claim 1,
The epi layer is formed on the surface of the substrate exposed between the pattern.
상기 탄화규소 기판에 패턴을 형성하는 단계; 및
상기 탄화규소 기판에 에피층을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 탄화규소 기판에 패턴을 형성하는 단계는,
상기 탄화규소 기판 상에 코팅층을 형성하는 단계;
상기 코팅층을 열처리하는 단계;
상기 탄화규소 기판을 에칭하는 단계; 및
상기 코팅층을 제거하는 단계를 포함하는 반도체 결정 성장 방법.Cleaning the silicon carbide substrate;
Forming a pattern on the silicon carbide substrate; And
Forming an epitaxial layer on the silicon carbide substrate,
Forming a pattern on the silicon carbide substrate,
Forming a coating layer on the silicon carbide substrate;
Heat-treating the coating layer;
Etching the silicon carbide substrate; And
Removing the coating layer;
상기 코팅층은 금(Au) 또는 은(Ag)를 포함하는 반도체 결정 성장 방법.5. The method of claim 4,
The coating layer is a semiconductor crystal growth method comprising gold (Au) or silver (Ag).
상기 코팅층은 50㎚ 내지 100㎚의 두께로 코팅되는 반도체 결정 성장 방법.5. The method of claim 4,
The coating layer is a semiconductor crystal growth method is coated to a thickness of 50nm to 100nm.
상기 코팅층은 200℃ 내지 500℃의 온도로 열처리하는 반도체 결정 성장 방법.5. The method of claim 4,
The coating layer is a semiconductor crystal growth method of heat treatment at a temperature of 200 ℃ to 500 ℃.
상기 에칭은 플라즈마 에칭을 포함하고,
상기 에칭은 50㎚ 내지 1㎛의 깊이로 식각하는 반도체 결정 성장 방법.5. The method of claim 4,
The etching comprises plasma etching,
The etching is a semiconductor crystal growth method for etching to a depth of 50nm to 1㎛.
상기 에피층을 형성하는 단계는 측면 성장 방법(Epitaxy Lateral Over Growth, ELOG)에 의해 수행되는 반도체 결정 성장 방법.5. The method of claim 4,
The forming of the epitaxial layer is a semiconductor crystal growth method performed by a side growth method (Epitaxy Lateral Over Growth, ELOG).
상기 패턴은 100㎚ 내지 2000㎚의 범위 내에서 불규칙한 너비를 가지는 반도체 결정 성장 방법.5. The method of claim 4,
The pattern has a semiconductor crystal growth method having an irregular width in the range of 100nm to 2000nm.
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KR20160042592A (en) * | 2014-10-10 | 2016-04-20 | 엘지이노텍 주식회사 | Silicon carbide epi wafer and semiconductor device comprising the same |
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- 2011-12-12 KR KR1020110132568A patent/KR20130065947A/en not_active Application Discontinuation
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