epi 外延炉 简介

2023-12-19 16:52
文章标签 简介 外延 epi

本文主要是介绍epi 外延炉 简介,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

因半导体制造工艺复杂,各个环节需要的设备也不同,从流程工序分类来看,半导体设备主要可分为晶圆制造设备(前道工序)封装测试设备(后道工序)等。

本文介绍影响着晶体管性能和可靠性的外延炉

外延炉是一种用于生产半导体材料的设备,其工作原理是在高温高压环境下将半导体材料沉积在衬底上。

硅外延生长,是在具有一定晶向的硅单晶衬底上,生长一层具有和衬底相同晶向的电阻率且厚度不同的晶格结构完整性好的晶体。

外延生长的特点

1.低(高)阻衬底上外延生长高(低)阻外延层

2.P(N)型衬底上外延生长N(P)型外延层

3.与掩膜技术结合,在指定的区域进行外延生长

4.外延生长过程中根据需要改变掺杂的种类及浓度

5.生长异质,多层,多组分化合物且组分可变的超薄层

6.实现原子级尺寸厚度的控制

7.生长不能拉制单晶的材料

半导体分立元器件和集成电路制造工艺需要外延生长技术,因半导体其中所含的杂质有N型P型,通过不同类型的组合,使半导体器件和集成电路具有各种各样的功能,应用外延生长技术就能容易地实现。

硅外延生长方法,又可分为气相外延液相外延固相外延目前国际上广泛的采用化学气相沉积生长方法满足晶体的完整性、器件结构的多样化,装置可控简便,批量生产、纯度的保证、均匀性要求。

气相外延

气相外延在单晶硅晶片上再生长单晶层,保持原有晶格继承性。气相外延温度更低一些,主要保证界面质量。气相外延不需要掺杂。质量方面,气相外延好,但慢。

化学气相外延生长使用的设备装置通常称谓外延生长反应炉。一般主要由气相控制系统、电子控制系统、反应炉主体、排气系统四部分组成。

根据反应室的结构,硅外延生长系统有水平式和立式两种,水平式已很少使用,立式又分为平板式和桶式。立式外延炉,外延生长时基座不断转动,故均匀性好、生产量大。

反应炉炉体是在高纯石英钟罩中悬挂着一个多边锥状桶式经过特殊处理的高纯石墨基座。基座上放置硅片,利用红外灯快速均匀加热。中心轴可以旋转,进行严格双密封的耐热防爆结构。

设备工作原理如下:

1、反应气体从钟罩顶部气体入口处进入反应室,从排成一圈的六个石英喷嘴喷出,经石英挡板阻挡,沿基座与钟罩之间向下,在高温下反应而在硅片表面沉积生长,反应尾气在下部排出。


2、温度分布2061加热原理:感应线圈内通过高频大电流,制造涡旋磁场。基座是导体,处于涡旋磁场中,产生感生电流,电流加热基座。

气相外延生长提供特定的工艺环境,实现在单晶上,生长与单晶晶相具有对应关系的薄层晶体,为单晶沉底实现功能化做基础准备。作为一种特殊工艺,其生长薄层的晶体结构是单晶衬底的延续,而且与衬底的晶向保持对应的关系。

在半导体科学技术的发展中,气相外延发挥了重要作用,该技术已广泛用于Si半导体器件和集成电路的工业化生产。

图片

图片

图片

气相外延生长(如图)

外延设备所用的气体:

通常使用的硅源是SiH4、SiH2Cl2、SiHCl3和SiCL4。其中SiH2Cl2在常温下是气体,使用方便并且反应温度低,是近年来逐渐扩大使用的硅源。SiH4也是气体,硅烷外延的特点是反应温度低,无腐蚀性气体,可得到杂质分布陡峭的外延层。

SiHCl3和SiCl4常温下是液体,外延生长温度高,但生长速度快,易提纯,使用安全,所以它们是较通用的硅源。早期多使用SiCl4,近来使用SiHCl3和SiH2Cl2逐渐增多。

由于SiCl4等硅源的氢还原及SiH4的热分解反应的△H为正值,即提高温度有利于硅的淀积,因此反应器需要加热,加热方式主要有高频感应加热和红外辐射加热。通常在石英或不锈钢反应室内放有高纯石墨制的安放硅衬底的基座,为了保证硅外延层质量,石墨基座表面包覆着SiC或沉积多晶硅膜。

相关生产厂家:

 

国际:美国CVD Equipment公司、美国GT公司、法国Soitec公司、法国AS公司、美国Proto Flex公司、美国科特·莱思科(Kurt J.Lesker)公司、美国Applied Materials公司。

国内:中国电子科技集团第四十八所、青岛赛瑞达、合肥科晶材料技术有限公司、北京金盛微纳、济南力冠电子科技有限公司。

液相外延

主要用途

液相外延系统主要用于化合物半导体器件制造过程中外延膜的液相外延生长,是光电子器件研制、生产中的关键工艺装备。


技术特点
· 自动化程度高,除装片、取片外,整个工艺过程均由工业计算机控制自动完成。
· 工艺操作可由机械手完成。
· 机械手运动定位精度小于0.1mm。
· 炉温稳定、重复性好,恒温区精度优于±0.5℃,降温速率在0.1~6℃/min范围内可调节,降温过程中恒温区平坦度佳,斜率线性度好。
· 冷却功能完善。
· 保护功能周全可靠。
· 设备可靠性高,工艺重复性好。

这篇关于epi 外延炉 简介的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/512972

相关文章

ASIO网络调试助手之一:简介

多年前,写过几篇《Boost.Asio C++网络编程》的学习文章,一直没机会实践。最近项目中用到了Asio,于是抽空写了个网络调试助手。 开发环境: Win10 Qt5.12.6 + Asio(standalone) + spdlog 支持协议: UDP + TCP Client + TCP Server 独立的Asio(http://www.think-async.com)只包含了头文件,不依

业务协同平台--简介

一、使用场景         1.多个系统统一在业务协同平台定义协同策略,由业务协同平台代替人工完成一系列的单据录入         2.同时业务协同平台将执行任务推送给pda、pad等执行终端,通知各人员、设备进行作业执行         3.作业过程中,可设置完成时间预警、作业节点通知,时刻了解作业进程         4.做完再给你做过程分析,给出优化建议         就问你这一套下

容器编排平台Kubernetes简介

目录 什么是K8s 为什么需要K8s 什么是容器(Contianer) K8s能做什么? K8s的架构原理  控制平面(Control plane)         kube-apiserver         etcd         kube-scheduler         kube-controller-manager         cloud-controlle

【Tools】AutoML简介

摇来摇去摇碎点点的金黄 伸手牵来一片梦的霞光 南方的小巷推开多情的门窗 年轻和我们歌唱 摇来摇去摇着温柔的阳光 轻轻托起一件梦的衣裳 古老的都市每天都改变模样                      🎵 方芳《摇太阳》 AutoML(自动机器学习)是一种使用机器学习技术来自动化机器学习任务的方法。在大模型中的AutoML是指在大型数据集上使用自动化机器学习技术进行模型训练和优化。

SaaS、PaaS、IaaS简介

云计算、云服务、云平台……现在“云”已成了一个家喻户晓的概念,但PaaS, IaaS 和SaaS的区别估计还没有那么多的人分得清,下面就分别向大家普及一下它们的基本概念: SaaS 软件即服务 SaaS是Software-as-a-Service的简称,意思是软件即服务。随着互联网技术的发展和应用软件的成熟, 在21世纪开始兴起的一种完全创新的软件应用模式。 它是一种通过Internet提供

LIBSVM简介

LIBSVM简介 支持向量机所涉及到的数学知识对一般的化学研究者来说是比较难的,自己编程实现该算法难度就更大了。但是现在的网络资源非常发达,而且国际上的科学研究者把他们的研究成果已经放在网络上,免费提供给用于研究目的,这样方便大多数的研究者,不必要花费大量的时间理解SVM算法的深奥数学原理和计算机程序设计。目前有关SVM计算的相关软件有很多,如LIBSVM、mySVM、SVMLight等,这些

urllib与requests爬虫简介

urllib与requests爬虫简介 – 潘登同学的爬虫笔记 文章目录 urllib与requests爬虫简介 -- 潘登同学的爬虫笔记第一个爬虫程序 urllib的基本使用Request对象的使用urllib发送get请求实战-喜马拉雅网站 urllib发送post请求 动态页面获取数据请求 SSL证书验证伪装自己的爬虫-请求头 urllib的底层原理伪装自己的爬虫-设置代理爬虫coo

新一代车载(E/E)架构下的中央计算载体---HPC软件架构简介

老规矩,分享一段喜欢的文字,避免自己成为高知识低文化的工程师: 屏蔽力是信息过载时代一个人的特殊竞争力,任何消耗你的人和事,多看一眼都是你的不对。非必要不费力证明自己,无利益不试图说服别人,是精神上的节能减排。 无人问津也好,技不如人也罢,你都要试着安静下来,去做自己该做的事.而不是让内心的烦躁、焦虑、毁掉你本就不多的热情和定力。 时间不知不觉中,快要来到夏末秋初。一年又过去了一大半,成

AI学习指南深度学习篇-带动量的随机梯度下降法简介

AI学习指南深度学习篇 - 带动量的随机梯度下降法简介 引言 在深度学习的广阔领域中,优化算法扮演着至关重要的角色。它们不仅决定了模型训练的效率,还直接影响到模型的最终表现之一。随着神经网络模型的不断深化和复杂化,传统的优化算法在许多领域逐渐暴露出其不足之处。带动量的随机梯度下降法(Momentum SGD)应运而生,并被广泛应用于各类深度学习模型中。 在本篇文章中,我们将深入探讨带动量的随

OpenGL ES学习总结:基础知识简介

什么是OpenGL ES? OpenGL ES (为OpenGL for Embedded System的缩写) 为适用于嵌入式系统的一个免费二维和三维图形库。 为桌面版本OpenGL 的一个子集。 OpenGL ES管道(Pipeline) OpenGL ES 1.x 的工序是固定的,称为Fix-Function Pipeline,可以想象一个带有很多控制开关的机器,尽管加工