Co to jest piec epitaksjalny EPI? - Półprzewodnik VeTek

Piec epitaksjalny to urządzenie służące do wytwarzania materiałów półprzewodnikowych. Jego zasada działania polega na osadzaniu materiałów półprzewodnikowych na podłożu w wysokiej temperaturze i pod wysokim ciśnieniem.

Wzrost epitaksjalny krzemu polega na wyhodowaniu warstwy kryształu o dobrej integralności struktury sieci na podłożu z monokrystalicznego krzemu o określonej orientacji kryształów i oporności właściwej o tej samej orientacji kryształów co podłoże i różnej grubości.

Charakterystyka wzrostu epitaksjalnego:

●  Epitaksjalny wzrost warstwy epitaksjalnej o wysokiej (niskiej) rezystancji na podłożu o niskiej (wysokiej) rezystancji

●  Epitaksjalny wzrost warstwy epitaksjalnej typu N (P) na podłożu typu P (N).

●  W połączeniu z technologią maski, wzrost epitaksjalny odbywa się na określonym obszarze

●  Rodzaj i stężenie domieszki można zmieniać w miarę potrzeb podczas wzrostu epitaksjalnego

●  Wzrost heterogenicznych, wielowarstwowych, wieloskładnikowych związków o zmiennych składnikach i ultracienkich warstwach

●  Osiągnij kontrolę grubości na poziomie atomowym

●  Uprawiaj materiały, których nie można wciągnąć w monokryształy

Dyskretne komponenty półprzewodnikowe i procesy produkcyjne obwodów scalonych wymagają technologii wzrostu epitaksjalnego. Ponieważ półprzewodniki zawierają zanieczyszczenia typu N i P, poprzez różne typy kombinacji, urządzenia półprzewodnikowe i układy scalone spełniają różne funkcje, które można łatwo osiągnąć stosując technologię wzrostu epitaksjalnego.

Metody wzrostu epitaksjalnego krzemu można podzielić na epitaksję w fazie gazowej, epitaksję w fazie ciekłej i epitaksję w fazie stałej. Obecnie metoda wzrostu metodą chemicznego osadzania z fazy gazowej jest szeroko stosowana na całym świecie, aby spełnić wymagania dotyczące integralności kryształów, dywersyfikacji struktury urządzenia, prostego i kontrolowanego urządzenia, produkcji seryjnej, zapewnienia czystości i jednorodności.

Epitaksja w fazie pary

Epitaksja w fazie gazowej powoduje ponowne wyhodowanie warstwy pojedynczego kryształu na monokrystalicznej płytce krzemowej, zachowując pierwotne dziedzictwo sieci. Temperatura epitaksji w fazie gazowej jest niższa, głównie w celu zapewnienia jakości interfejsu. Epitaksja w fazie gazowej nie wymaga domieszkowania. Pod względem jakości epitaksja w fazie gazowej jest dobra, ale powolna.

Sprzęt używany do epitaksji chemicznej w fazie gazowej nazywany jest zwykle reaktorem wzrostu epitaksjalnego. Zwykle składa się z czterech części: układu kontroli fazy gazowej, elektronicznego układu sterowania, korpusu reaktora i układu wydechowego.

W zależności od budowy komory reakcyjnej wyróżnia się dwa typy epitaksjalnych systemów wzrostu krzemu: poziomy i pionowy. Typ poziomy jest rzadko używany, a typ pionowy dzieli się na typy płaskie i beczkowe. W pionowym piecu epitaksjalnym podstawa obraca się w sposób ciągły podczas wzrostu epitaksjalnego, więc jednorodność jest dobra, a wielkość produkcji jest duża.

Korpus reaktora wykonany jest z grafitu o wysokiej czystości, z wielokątnym stożkiem, który został specjalnie obrobiony i zawieszony w dzwonze kwarcowym o wysokiej czystości. Na podstawę umieszczane są wafle krzemowe, które szybko i równomiernie podgrzewają się za pomocą lamp na podczerwień. Oś środkowa może się obracać, tworząc ściśle podwójnie uszczelnioną, odporną na ciepło i przeciwwybuchową konstrukcję.

Zasada działania sprzętu jest następująca:

●  Gaz reakcyjny dostaje się do komory reakcyjnej przez wlot gazu u góry dzbana, jest rozpylany przez sześć kwarcowych dysz rozmieszczonych w okręgu, jest blokowany przez kwarcową przegrodę i przemieszcza się w dół pomiędzy podstawą a dzbanem, reaguje w wysokiej temperaturze osadza się i narasta na powierzchni płytki krzemowej, a gaz resztkowy po reakcji jest odprowadzany na dno.

●  Rozkład temperatur 2061 Zasada grzania: Wysoka częstotliwość i duży prąd przepływają przez cewkę indukcyjną, tworząc wirowe pole magnetyczne. Podstawa jest przewodnikiem, który znajduje się w wirowym polu magnetycznym, generując indukowany prąd, który nagrzewa podstawę.

Wzrost epitaksjalny w fazie pary zapewnia specyficzne środowisko procesowe umożliwiające osiągnięcie wzrostu cienkiej warstwy kryształów odpowiadającej fazie pojedynczego kryształu na pojedynczym krysztale, co stanowi podstawowe przygotowanie do funkcjonalizacji zatapiania się pojedynczego kryształu. W specjalnym procesie struktura krystaliczna wyhodowanej cienkiej warstwy jest kontynuacją podłoża monokrystalicznego i zachowuje odpowiedni związek z orientacją kryształów podłoża.

W rozwoju nauki i technologii półprzewodników ważną rolę odegrała epitaksja w fazie gazowej. Technologia ta znalazła szerokie zastosowanie w przemysłowej produkcji urządzeń półprzewodnikowych i układów scalonych z krzemu.

Metoda wzrostu epitaksjalnego w fazie gazowej

Gazy stosowane w urządzeniach epitaksjalnych:

●  Powszechnie stosowanymi źródłami krzemu są SiH4, SiH2Cl2, SiHCl3 i SiCL4. Wśród nich SiH2Cl2 jest gazem o temperaturze pokojowej, łatwym w użyciu i charakteryzującym się niską temperaturą reakcji. Jest to źródło krzemu, które w ostatnich latach było stopniowo rozbudowywane. SiH4 jest również gazem. Charakterystyką epitaksji silanowej jest niska temperatura reakcji, brak gazów korozyjnych i możliwość uzyskania warstwy epitaksjalnej ze stromym rozkładem zanieczyszczeń.

●  SiHCl3 i SiCl4 to ciecze w temperaturze pokojowej. Temperatura wzrostu epitaksjalnego jest wysoka, ale tempo wzrostu jest szybkie, łatwe do oczyszczenia i bezpieczne w użyciu, dlatego są one częstszymi źródłami krzemu. Na początku stosowano głównie SiCl4, a ostatnio stopniowo wzrosło zastosowanie SiHCl3 i SiH2Cl2.

●  Ponieważ △H reakcji redukcji wodoru źródeł krzemu, takich jak SiCl4 i reakcji rozkładu termicznego SiH4 jest dodatnie, to znaczy wzrost temperatury sprzyja osadzaniu się krzemu, reaktor należy ogrzać. Metody ogrzewania obejmują głównie nagrzewanie indukcyjne o wysokiej częstotliwości i ogrzewanie promieniowaniem podczerwonym. Zwykle w komorze reakcyjnej wykonanej z kwarcu lub stali nierdzewnej umieszcza się cokół wykonany z grafitu wysokiej czystości do umieszczenia podłoża krzemowego. Aby zapewnić jakość epitaksjalnej warstwy krzemu, powierzchnia grafitowego cokołu jest pokryta SiC lub osadzona polikrystaliczną warstwą krzemu.

Powiązani producenci:

●  Międzynarodowe: CVD Equipment Company ze Stanów Zjednoczonych, GT Company ze Stanów Zjednoczonych, Soitec Company z Francji, AS Company z Francji, Proto Flex Company ze Stanów Zjednoczonych, Kurt J. Lesker Company ze Stanów Zjednoczonych, Applied Materials Company z Stany Zjednoczone.

●  Chiny: 48. Instytut Chińskiej Grupy Technologii Elektroniki, Qingdao Sairuida, Hefei Kejing Materials Technology Co., Ltd.,VeTek Semiconductor Technology Co., LTD, Pekin Jinsheng Micronano, Jinan Liguan Electronic Technology Co., Ltd.

Epitaksja w fazie ciekłej

Główne zastosowanie:

System epitaksji w fazie ciekłej stosowany jest głównie do epitaksjalnego wzrostu w fazie ciekłej folii epitaksjalnych w procesie produkcji złożonych urządzeń półprzewodnikowych i jest kluczowym wyposażeniem procesowym w rozwoju i produkcji urządzeń optoelektronicznych.

Cechy techniczne:

●  Wysoki stopień automatyzacji. Z wyjątkiem załadunku i rozładunku, cały proces jest automatycznie realizowany przez przemysłowe sterowanie komputerowe.

●  Operacje procesowe mogą być realizowane za pomocą manipulatorów.

●  Dokładność pozycjonowania ruchu manipulatora jest mniejsza niż 0,1 mm.

●  Temperatura pieca jest stabilna i powtarzalna. Dokładność strefy stałej temperatury jest lepsza niż ± 0,5 ℃. Szybkość chłodzenia można regulować w zakresie 0,1 ~ 6 ℃/min. Strefa stałej temperatury charakteryzuje się dobrą płaskością i dobrą liniowością nachylenia podczas procesu chłodzenia.

●  Doskonała funkcja chłodzenia.

●  Kompleksowa i niezawodna funkcja ochrony.

●  Wysoka niezawodność sprzętu i dobra powtarzalność procesów.

Vetek Semiconductor jest profesjonalnym producentem i dostawcą sprzętu epitaksjalnego w Chinach. Nasze główne produkty epitaksjalne obejmująSusceptor lufy pokryty CVD SiC, Susceptor lufy pokryty SiC, Grafitowy susceptor z powłoką SiC do EPI, Susceptor Epi z powłoką CVD SiC, Grafitowy odbiornik obrotowyitp. Firma VeTek Semiconductor od dawna angażuje się w dostarczanie zaawansowanych technologii i rozwiązań produktowych do przetwarzania epitaksjalnego półprzewodników oraz wspiera niestandardowe usługi produktowe. Z niecierpliwością czekamy na to, aby zostać Twoim długoterminowym partnerem w Chinach.

Jeśli masz jakiekolwiek pytania lub potrzebujesz dodatkowych szczegółów, nie wahaj się z nami skontaktować.

Mob/WhatsAPP: +86-180 6922 0752

E-mail: anny@veteksemi.com