کوره EPI Epitaxial Furnace چیست؟ - نیمه هادی VeTek

کوره اپیتاکسیال وسیله ای است که برای تولید مواد نیمه هادی استفاده می شود. اصل کار آن این است که مواد نیمه هادی را بر روی یک بستر تحت دمای بالا و فشار بالا قرار دهد.

رشد اپیتاکسیال سیلیکون رشد یک لایه کریستال با یکپارچگی ساختار شبکه ای خوب بر روی یک بستر تک کریستالی سیلیکونی با جهت کریستالی مشخص و مقاومتی با جهت کریستالی مشابه با بستر و ضخامت های متفاوت است.

ویژگی های رشد اپیتاکسیال:

●  رشد اپیتاکسیال لایه همپایه با مقاومت بالا (کم) روی بستر با مقاومت کم (بالا)

●  رشد همبستگی لایه هم‌بنی نوع N (P) روی بستر نوع P (N)

●  در ترکیب با فناوری ماسک، رشد اپیتاکسیال در یک منطقه مشخص انجام می‌شود

●  نوع و غلظت دوپینگ را می‌توان در صورت لزوم در طول رشد اپیتاکسیال تغییر داد

●  رشد ترکیبات ناهمگن، چند لایه و چند جزئی با اجزای متغیر و لایه‌های بسیار نازک

●  دستیابی به کنترل ضخامت اندازه در سطح اتمی

● موادی را پرورش دهید که نمی‌توان آنها را به کریستال‌های تکی کشید

اجزای گسسته نیمه هادی و فرآیندهای تولید مدار مجتمع به فناوری رشد همپایه نیاز دارند. از آنجایی که نیمه هادی ها حاوی ناخالصی های نوع N و P هستند، از طریق انواع مختلف ترکیبات، دستگاه های نیمه هادی و مدارهای مجتمع دارای عملکردهای مختلفی هستند که با استفاده از فناوری رشد همپایه به راحتی می توان به آن دست یافت.

روش های رشد اپیتاکسی سیلیکون را می توان به اپیتاکسی فاز بخار، اپیتاکسی فاز مایع و اپیتاکسی فاز جامد تقسیم کرد. در حال حاضر، روش رشد رسوب بخار شیمیایی به طور گسترده در سطح بین المللی برای برآوردن الزامات یکپارچگی کریستال، تنوع ساختار دستگاه، دستگاه ساده و قابل کنترل، تولید دسته ای، تضمین خلوص و یکنواختی استفاده می شود.

اپیتاکسی فاز بخار

اپیتاکسی فاز بخار یک لایه تک کریستالی را روی یک ویفر سیلیکونی تک کریستالی دوباره رشد می‌کند و ارث شبکه اصلی را حفظ می‌کند. دمای اپیتاکسی فاز بخار کمتر است، عمدتا برای اطمینان از کیفیت رابط. اپیتاکسی فاز بخار نیازی به دوپینگ ندارد. از نظر کیفیت، اپیتاکسی فاز بخار خوب است، اما کند است.

تجهیزات مورد استفاده برای اپیتاکسی فاز بخار شیمیایی معمولاً راکتور رشد همپایه نامیده می شود. به طور کلی از چهار بخش تشکیل شده است: یک سیستم کنترل فاز بخار، یک سیستم کنترل الکترونیکی، یک بدنه راکتور و یک سیستم اگزوز.

با توجه به ساختار محفظه واکنش، دو نوع سیستم رشد اپیتاکسیال سیلیکونی وجود دارد: افقی و عمودی. نوع افقی به ندرت استفاده می شود و نوع عمودی به انواع صفحه تخت و بشکه تقسیم می شود. در یک کوره اپیتاکسیال عمودی، پایه در طول رشد همپایی به طور مداوم می چرخد، بنابراین یکنواختی خوب و حجم تولید زیاد است.

بدنه راکتور یک پایه گرافیتی با خلوص بالا با نوع بشکه مخروطی چند ضلعی است که به طور خاص در یک زنگ کوارتز با خلوص بالا معلق شده است. ویفرهای سیلیکونی روی پایه قرار می گیرند و با استفاده از لامپ های مادون قرمز سریع و یکنواخت گرم می شوند. محور مرکزی می تواند بچرخد تا یک ساختار کاملاً دوگانه مقاوم در برابر حرارت و ضد انفجار ایجاد کند.

اصل کار تجهیزات به شرح زیر است:

●  گاز واکنش از ورودی گاز در بالای شیشه زنگ وارد محفظه واکنش می‌شود، از شش نازل کوارتز که به صورت دایره‌ای مرتب شده‌اند اسپری می‌شود، توسط بافل کوارتز مسدود می‌شود، و بین پایه و مخزن زنگ به سمت پایین حرکت می‌کند، واکنش نشان می‌دهد. در دمای بالا و در سطح ویفر سیلیکونی رسوب می کند و رشد می کند و گاز دم واکنش در پایین تخلیه می شود.

●  توزیع دما 2061 اصل گرمایش: یک جریان با فرکانس بالا و جریان بالا از سیم پیچ القایی می گذرد تا یک میدان مغناطیسی گردابی ایجاد کند. پایه یک هادی است که در یک میدان مغناطیسی گردابی قرار دارد و جریان القایی ایجاد می کند و جریان پایه را گرم می کند.

رشد اپیتاکسیال فاز بخار یک محیط فرآیندی خاص را برای دستیابی به رشد یک لایه نازک از کریستال های مربوط به فاز تک کریستال روی یک کریستال فراهم می کند و مقدمات اساسی را برای عملکردی کردن غرق شدن تک کریستال فراهم می کند. به عنوان یک فرآیند خاص، ساختار کریستالی لایه نازک رشد یافته ادامه بستر تک کریستالی است و یک رابطه متناظر با جهت کریستالی زیرلایه را حفظ می کند.

در توسعه علم و فناوری نیمه هادی ها، اپیتاکسی فاز بخار نقش مهمی ایفا کرده است. این فناوری به طور گسترده در تولید صنعتی دستگاه های نیمه هادی Si و مدارهای مجتمع استفاده شده است.

روش رشد اپیتاکسیال فاز گاز

گازهای مورد استفاده در تجهیزات اپیتاکسیال:

●  منابع متداول سیلیکونی SiH4، SiH2Cl2، SiHCl3 و SiCL4 هستند. در میان آنها، SiH2Cl2 یک گاز در دمای اتاق، آسان برای استفاده و دارای دمای واکنش پایین است. این یک منبع سیلیکونی است که در سال های اخیر به تدریج گسترش یافته است. SiH4 نیز یک گاز است. ویژگی‌های اپیتاکسی سیلان دمای واکنش پایین، بدون گاز خورنده است و می‌تواند یک لایه همپایی با توزیع ناخالصی تند به دست آورد.

●  SiHCl3 و SiCl4 مایعاتی در دمای اتاق هستند. دمای رشد اپیتاکسیال بالا است، اما سرعت رشد سریع، آسان برای خالص سازی و استفاده ایمن است، بنابراین آنها منابع سیلیکونی رایج تر هستند. SiCl4 بیشتر در روزهای اولیه استفاده می شد و استفاده از SiHCl3 و SiH2Cl2 اخیراً به تدریج افزایش یافته است.

●  از آنجایی که △H واکنش کاهش هیدروژن منابع سیلیکونی مانند SiCl4 و واکنش تجزیه حرارتی SiH4 مثبت است، یعنی افزایش دما برای رسوب سیلیکون مساعد است، راکتور باید گرم شود. روش های گرمایش عمدتاً شامل گرمایش القایی با فرکانس بالا و گرمایش اشعه مادون قرمز است. معمولاً یک پایه ساخته شده از گرافیت با خلوص بالا برای قرار دادن بستر سیلیکونی در محفظه واکنش کوارتز یا فولاد ضد زنگ قرار می گیرد. به منظور اطمینان از کیفیت لایه اپیتاکسیال سیلیکون، سطح پایه گرافیتی با SiC پوشانده شده یا با فیلم سیلیکونی پلی کریستال رسوب می شود.

تولید کنندگان مرتبط:

●  بین المللی: شرکت تجهیزات CVD ایالات متحده، شرکت GT ایالات متحده، شرکت Soitec فرانسه، شرکت AS فرانسه، شرکت Proto Flex ایالات متحده، شرکت Kurt J. Lesker از ایالات متحده، شرکت مواد کاربردی از ایالات متحده

● چین: چهل و هشتمین مؤسسه گروه فناوری الکترونیک چین، Qingdao Sairuida، Hefei Kejing Materials Technology Co., Ltd.,VeTek Semiconductor Technology Co., LTD، پکن Jinsheng Micronano، Jinan Liguan Electronic Technology Co., Ltd.

اپیتاکسی فاز مایع

برنامه اصلی:

سیستم اپیتاکسی فاز مایع عمدتاً برای رشد همپایه فاز مایع فیلم‌های اپیتاکسیال در فرآیند تولید دستگاه‌های نیمه هادی مرکب استفاده می‌شود و یک تجهیزات فرآیند کلیدی در توسعه و تولید دستگاه‌های اپتوالکترونیک است.

ویژگی های فنی:

●  درجه بالایی از اتوماسیون. به جز بارگیری و تخلیه، کل فرآیند به طور خودکار توسط کنترل کامپیوتری صنعتی تکمیل می شود.

●  عملیات فرآیند را می‌توان با دستکاری‌کنندگان تکمیل کرد.

●  دقت موقعیت یابی حرکت دستکاری کننده کمتر از 0.1 میلی متر است.

●  دمای کوره پایدار و قابل تکرار است. دقت منطقه دمای ثابت بهتر از ± 0.5 ℃ است. سرعت خنک کننده را می توان در محدوده 0.1 تا 6 ℃ در دقیقه تنظیم کرد. منطقه دمای ثابت دارای صافی خوب و خطی شیب خوب در طول فرآیند خنک‌سازی است.

●  عملکرد خنک‌کننده عالی.

●  عملکرد حفاظتی جامع و قابل اعتماد.

●  قابلیت اطمینان تجهیزات بالا و تکرارپذیری خوب فرآیند.

Vetek Semiconductor یک تولید کننده و تامین کننده تجهیزات epitaxial حرفه ای در چین است. محصولات اپیتاکسیال اصلی ما عبارتند ازCVD SiC پوشش دهی بشکه ای, گیرنده بشکه ای با پوشش SiC, گیرنده بشکه ای گرافیتی با پوشش SiC برای EPI، CVD SiC پوشش دهنده ویفر Epi Susceptor, گیرنده چرخان گرافیتو غیره. VeTek Semiconductor مدتهاست که متعهد به ارائه فناوری پیشرفته و راه حل های محصول برای پردازش همپایه نیمه هادی است و از خدمات محصول سفارشی پشتیبانی می کند. ما صمیمانه منتظر تبدیل شدن به شریک طولانی مدت شما در چین هستیم.

اگر سؤالی دارید یا نیاز به جزئیات بیشتری دارید، لطفاً در تماس با ما دریغ نکنید.

Mob/WhatsAPP: 0752 6922 180-86+

ایمیل: anny@veteksemi.com