エピタキシャル成長エンジニア
この職種は何をするのか
エピタキシャル成長エンジニアは、下地の結晶の並びを引き継いだ単結晶膜（エピ膜）を成長させる工程を担当する職種です。ロジックではソース・ドレインへのSiGe選択成長やGAAのSi/SiGe積層、パワー半導体ではSiCエピ、化合物半導体ではGaNのMOCVD成長と、使われる場面が広いのが特徴です。膜厚と不純物濃度に加えて、転位や積層欠陥といった結晶欠陥の管理が中心課題になります。
仕事内容
成長条件の設計
温度・圧力・原料ガスの比率を振り、成長速度・膜厚均一性・不純物濃度を作り込みます。選択成長では、成長させたくない絶縁膜上に膜を付けない条件の窓を探します。
結晶欠陥の管理
転位・積層欠陥・スリップはデバイスのリークや信頼性不良の原因になります。X線回折や欠陥検査で欠陥密度を追い、前処理や昇温条件を見直します。
ひずみ技術とSi/SiGe積層
SiGeの格子定数の違いを利用したひずみシリコンは移動度向上の手段です。GAAではSi/SiGeの多層膜の膜厚と界面の急峻さがナノシートの出来を決めます。
化合物・ワイドバンドギャップ材料のエピ
SiCパワーデバイスや GaN HEMTでは、エピ膜の品質がデバイス特性をほぼ決めます。基板メーカーやエピウェハメーカーでは、この工程そのものが製品になります。
担当する工程・装置
必要になる知識・用語
主な企業
関連する技術比較
よくある質問
エピタキシャル成長とCVDは何が違いますか？
エピも装置の仕組みとしてはCVDの一種ですが、下地の結晶構造を引き継いだ単結晶膜を作る点が違います。通常のCVD膜はアモルファスや多結晶なので、成長前の表面処理と温度管理の厳しさが大きく異なります。
どんな企業で働けますか？
ロジック・メモリのデバイスメーカー、SiC・GaNのパワー/RFデバイスメーカー、エピウェハを製品として売るウェハメーカー、そしてエピ装置メーカーの4つが主な就職先です。
結晶の知識はどこまで必要ですか？
結晶構造・格子定数・欠陥の種類と発生メカニズムは必須です。X線回折やフォトルミネッセンスといった結晶評価手法の結果を読めることが、日常業務の前提になります。