Lò nung epiticular EPI là gì? - Chất bán dẫn VeTek

Lò Epitaxy là thiết bị dùng để sản xuất vật liệu bán dẫn. Nguyên lý làm việc của nó là lắng đọng vật liệu bán dẫn trên đế dưới nhiệt độ cao và áp suất cao.

Tăng trưởng epiticular silicon là phát triển một lớp tinh thể có tính toàn vẹn cấu trúc mạng tốt trên đế đơn tinh thể silicon có hướng tinh thể nhất định và điện trở suất có cùng hướng tinh thể với chất nền và độ dày khác nhau.

Đặc điểm của sự tăng trưởng epiticular:

●  Sự phát triển epitaxy của lớp epitaxy có điện trở cao (thấp) trên nền có điện trở suất thấp (cao)

●  Sự phát triển epitaxy của lớp epitax loại N (P) trên chất nền loại P (N)

●  Kết hợp với công nghệ mặt nạ, quá trình tăng trưởng epiticular được thực hiện ở một khu vực cụ thể

●  Loại và nồng độ pha tạp có thể được thay đổi khi cần thiết trong quá trình tăng trưởng epiticular

●  Sự phát triển của các hợp chất không đồng nhất, nhiều lớp, nhiều thành phần với các thành phần thay đổi và các lớp siêu mỏng

●  Đạt được khả năng kiểm soát độ dày kích thước cấp nguyên tử

●  Phát triển các vật liệu không thể kéo thành các tinh thể đơn lẻ

Các thành phần rời rạc bán dẫn và quy trình sản xuất mạch tích hợp đòi hỏi công nghệ tăng trưởng epiticular. Do chất bán dẫn chứa tạp chất loại N và loại P, nên thông qua các loại kết hợp khác nhau, thiết bị bán dẫn và mạch tích hợp có nhiều chức năng khác nhau, có thể dễ dàng đạt được bằng cách sử dụng công nghệ tăng trưởng epiticular.

Các phương pháp tăng trưởng epiticular silicon có thể được chia thành epit Wax pha hơi, epit Wax pha lỏng và epit Wax pha rắn. Hiện nay, phương pháp tăng trưởng lắng đọng hơi hóa học được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới để đáp ứng các yêu cầu về tính toàn vẹn của tinh thể, đa dạng hóa cấu trúc thiết bị, thiết bị đơn giản và có thể điều khiển, sản xuất hàng loạt, đảm bảo độ tinh khiết và tính đồng nhất.

Epitaxy pha hơi

Epit Wax pha hơi phát triển lại một lớp tinh thể đơn trên một tấm wafer silicon đơn tinh thể, duy trì tính kế thừa mạng tinh thể ban đầu. Nhiệt độ epit Wax pha hơi thấp hơn, chủ yếu để đảm bảo chất lượng giao diện. Epitaxy pha hơi không cần pha tạp. Về chất lượng, epitaxy pha hơi tốt nhưng chậm.

Thiết bị được sử dụng cho epit Wax pha hơi hóa học thường được gọi là lò phản ứng tăng trưởng epiticular. Nó thường bao gồm bốn phần: hệ thống điều khiển pha hơi, hệ thống điều khiển điện tử, thân lò phản ứng và hệ thống xả.

Theo cấu trúc của buồng phản ứng, có hai loại hệ thống tăng trưởng epiticular silicon: ngang và dọc. Loại ngang hiếm khi được sử dụng, loại dọc được chia thành loại tấm phẳng và loại thùng. Trong lò epiticular thẳng đứng, đế quay liên tục trong quá trình tăng trưởng epitaxy nên độ đồng đều tốt và khối lượng sản xuất lớn.

Thân lò phản ứng là đế bằng than chì có độ tinh khiết cao với loại thùng hình nón đa giác đã được xử lý đặc biệt treo trong chuông thạch anh có độ tinh khiết cao. Các tấm silicon được đặt trên đế và làm nóng nhanh và đều bằng đèn hồng ngoại. Trục trung tâm có thể xoay để tạo thành cấu trúc chống cháy nổ và chịu nhiệt kép kín.

Nguyên lý làm việc của thiết bị như sau:

●  Khí phản ứng đi vào buồng phản ứng từ cửa nạp khí trên đỉnh bình chuông, phun ra từ sáu vòi thạch anh xếp thành vòng tròn, bị chặn bởi vách ngăn thạch anh và di chuyển xuống giữa đế và bình chuông, phản ứng ở nhiệt độ cao sẽ lắng đọng và phát triển trên bề mặt của tấm wafer silicon, và khí đuôi phản ứng được thải ra ở phía dưới.

●  Phân bố nhiệt độ 2061 Nguyên lý gia nhiệt: Dòng điện cao tần và tần số cao đi qua cuộn dây cảm ứng để tạo ra từ trường xoáy. Đế là một vật dẫn điện, nằm trong từ trường xoáy, tạo ra dòng điện cảm ứng và dòng điện làm nóng đế.

Sự tăng trưởng epiticular pha hơi cung cấp một môi trường quy trình cụ thể để đạt được sự phát triển của một lớp tinh thể mỏng tương ứng với pha tinh thể đơn trên một tinh thể, tạo ra sự chuẩn bị cơ bản cho chức năng chìm của tinh thể đơn. Là một quá trình đặc biệt, cấu trúc tinh thể của lớp mỏng phát triển là sự tiếp nối của chất nền đơn tinh thể và duy trì mối quan hệ tương ứng với hướng tinh thể của chất nền.

Trong sự phát triển của khoa học và công nghệ bán dẫn, epit Wax pha hơi đã đóng một vai trò quan trọng. Công nghệ này đã được sử dụng rộng rãi trong sản xuất công nghiệp các thiết bị bán dẫn Si và mạch tích hợp.

Phương pháp tăng trưởng epiticular pha khí

Khí dùng trong thiết bị epitaxy:

●  Các nguồn silicon thường được sử dụng là SiH4, SiH2Cl2, SiHCl3 và SiCL4. Trong số đó, SiH2Cl2 là chất khí ở nhiệt độ phòng, dễ sử dụng và có nhiệt độ phản ứng thấp. Nó là một nguồn silicon đang dần được mở rộng trong những năm gần đây. SiH4 cũng là một chất khí. Đặc điểm của epit Wax silane là nhiệt độ phản ứng thấp, không có khí ăn mòn và có thể thu được lớp epiticular với sự phân bố tạp chất dốc.

●  SiHCl3 và SiCl4 là chất lỏng ở nhiệt độ phòng. Nhiệt độ tăng trưởng epiticular cao nhưng tốc độ tăng trưởng nhanh, dễ tinh chế và an toàn khi sử dụng nên chúng là nguồn silicon phổ biến hơn. SiCl4 chủ yếu được sử dụng trong những ngày đầu và việc sử dụng SiHCl3 và SiH2Cl2 gần đây đã tăng dần.

●  Vì △H của phản ứng khử hydro của các nguồn silicon như SiCl4 và phản ứng phân hủy nhiệt của SiH4 là dương, nghĩa là, việc tăng nhiệt độ có lợi cho sự lắng đọng silicon, nên lò phản ứng cần được làm nóng. Các phương pháp sưởi ấm chủ yếu bao gồm sưởi ấm cảm ứng tần số cao và sưởi ấm bức xạ hồng ngoại. Thông thường, một bệ làm bằng than chì có độ tinh khiết cao để đặt đế silicon được đặt trong buồng phản ứng thạch anh hoặc thép không gỉ. Để đảm bảo chất lượng của lớp epiticular silicon, bề mặt của bệ than chì được phủ SiC hoặc lắng đọng bằng màng silicon đa tinh thể.

Các nhà sản xuất liên quan:

●  Quốc tế: Công ty Thiết bị CVD của Hoa Kỳ, Công ty GT của Hoa Kỳ, Công ty Soitec của Pháp, Công ty AS của Pháp, Công ty Proto Flex của Hoa Kỳ, Công ty Kurt J. Lesker của Hoa Kỳ, Công ty Vật liệu Ứng dụng của Hoa Kỳ Hoa Kỳ.

●  Trung Quốc: Viện Công nghệ Điện tử Trung Quốc thứ 48, Qingdao Sairuida, Hefei Kejing Materials Technology Co., Ltd.,Công ty TNHH Công nghệ Bán dẫn VeTek, Bắc Kinh Jinsheng Micronano, Công ty TNHH Công nghệ Điện tử Tế Nam Liguan

Epitaxy pha lỏng

Ứng dụng chính:

Hệ thống epitaxy pha lỏng chủ yếu được sử dụng để tăng trưởng epiticular pha lỏng của màng epiticular trong quy trình sản xuất thiết bị bán dẫn hỗn hợp và là thiết bị xử lý chính trong phát triển và sản xuất các thiết bị quang điện tử.

Tính năng kỹ thuật:

●  Mức độ tự động hóa cao. Ngoại trừ việc bốc dỡ, toàn bộ quá trình được tự động hoàn thành bằng điều khiển máy tính công nghiệp.

●  Các hoạt động của quy trình có thể được hoàn thành bởi người thao tác.

●  Độ chính xác định vị của chuyển động của tay máy nhỏ hơn 0,1mm.

●  Nhiệt độ lò ổn định và có thể lặp lại. Độ chính xác của vùng nhiệt độ không đổi tốt hơn ± 0,5oC. Tốc độ làm mát có thể được điều chỉnh trong khoảng 0,1 ~ 6oC/phút. Vùng nhiệt độ không đổi có độ phẳng tốt và độ tuyến tính độ dốc tốt trong quá trình làm mát.

●  Chức năng làm mát hoàn hảo.

●  Chức năng bảo vệ toàn diện và đáng tin cậy.

●  Độ tin cậy của thiết bị cao và khả năng lặp lại quy trình tốt.

Vetek Semiconductor là nhà sản xuất và cung cấp thiết bị epiticular chuyên nghiệp tại Trung Quốc. Các sản phẩm epitaxy chính của chúng tôi bao gồmChất nhạy cảm thùng tráng CVD SiC, Chất nhạy cảm thùng tráng SiC, Chất nhạy cảm thùng than chì phủ SiC cho EPI, CVD SiC Lớp phủ wafer Epi nhạy cảm, Máy thu quay than chì, v.v. VeTek Semiconductor từ lâu đã cam kết cung cấp các giải pháp sản phẩm và công nghệ tiên tiến để xử lý epiticular bán dẫn và hỗ trợ các dịch vụ sản phẩm tùy chỉnh. Chúng tôi chân thành mong muốn trở thành đối tác lâu dài của bạn tại Trung Quốc.

Nếu bạn có bất kỳ thắc mắc hoặc cần thêm chi tiết, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi.

Mob/WhatsAPP: +86-180 6922 0752

Email: anny@veteksemi.com