Что такое эпитаксиальная печь EPI? - ВеТек Полупроводник

Эпитаксиальная печь — это устройство, используемое для производства полупроводниковых материалов. Принцип его работы заключается в нанесении полупроводниковых материалов на подложку при высокой температуре и высоком давлении.

Эпитаксиальный рост кремния заключается в выращивании слоя кристалла с хорошей целостностью структуры решетки на подложке монокристалла кремния с определенной ориентацией кристалла и удельным сопротивлением той же ориентации кристалла, что и подложка, и различной толщиной.

Характеристики эпитаксиального роста:

●  Эпитаксиальный рост эпитаксиального слоя с высоким (низким) сопротивлением на подложке с низким (высоким) сопротивлением.

●  Эпитаксиальный рост эпитаксиального слоя типа N (P) на подложке типа P (N)

●  В сочетании с технологией маски эпитаксиальный рост осуществляется в заданной области.

●  Тип и концентрация легирования могут быть изменены по мере необходимости во время эпитаксиального роста.

●  Выращивание гетерогенных, многослойных, многокомпонентных соединений с переменными компонентами и ультратонкими слоями.

● Обеспечьте контроль толщины размера на атомном уровне.

●  Выращивать материалы, которые невозможно превратить в монокристаллы.

Полупроводниковые дискретные компоненты и процессы производства интегральных схем требуют технологии эпитаксиального выращивания. Поскольку полупроводники содержат примеси N-типа и P-типа, благодаря различным типам комбинаций полупроводниковые устройства и интегральные схемы имеют различные функции, которых можно легко достичь с помощью технологии эпитаксиального выращивания.

Методы эпитаксиального выращивания кремния можно разделить на парофазную эпитаксию, жидкофазную эпитаксию и твердофазную эпитаксию. В настоящее время метод выращивания методом химического осаждения из паровой фазы широко используется во всем мире для удовлетворения требований целостности кристаллов, диверсификации структуры устройства, простоты и управляемости устройства, серийного производства, обеспечения чистоты и единообразия.

Парофазная эпитаксия

При парофазной эпитаксии монокристаллический слой повторно выращивается на пластине монокристаллического кремния, сохраняя первоначальную структуру решетки. Температура газофазной эпитаксии ниже, главным образом для обеспечения качества интерфейса. Парофазная эпитаксия не требует легирования. По качеству газофазная эпитаксия хорошая, но медленная.

Оборудование, используемое для химической эпитаксии из паровой фазы, обычно называют реактором эпитаксиального роста. Обычно он состоит из четырех частей: системы контроля паровой фазы, электронной системы управления, корпуса реактора и выхлопной системы.

По устройству реакционной камеры различают два типа систем эпитаксиального роста кремния: горизонтальные и вертикальные. Горизонтальный тип используется редко, а вертикальный тип делится на плоские пластинчатые и бочкообразные. В вертикальной эпитаксиальной печи основание непрерывно вращается во время эпитаксиального роста, поэтому однородность хорошая, а объем производства большой.

Корпус реактора представляет собой специально обработанную основу из графита высокой чистоты с цилиндрическим многоугольным конусом, подвешенную в колпаке из кварца высокой чистоты. Кремниевые пластины помещаются на основу и быстро и равномерно нагреваются с помощью инфракрасных ламп. Центральная ось может вращаться, образуя строго двойную герметичную термостойкую и взрывозащищенную конструкцию.

Принцип работы оборудования следующий:

●  Реакционный газ поступает в реакционную камеру через впускное отверстие для газа в верхней части колпака, распыляется из шести кварцевых сопел, расположенных по кругу, блокируется кварцевой перегородкой и движется вниз между основанием и колпаком, реагируя при высокой температуре отложения и рост происходят на поверхности кремниевой пластины, а хвостовой газ реакции выводится внизу.

●  Распределение температуры 2061 Принцип нагрева: высокочастотный и сильный ток проходит через индукционную катушку, создавая вихревое магнитное поле. База представляет собой проводник, который находится в вихревом магнитном поле, генерирующем наведенный ток, который нагревает базу.

Эпитаксиальный рост из паровой фазы обеспечивает особую технологическую среду для достижения роста тонкого слоя кристаллов, соответствующего монокристаллической фазе на монокристалле, что обеспечивает базовую подготовку к функционализации опускания монокристалла. В результате специального процесса кристаллическая структура выращенного тонкого слоя является продолжением монокристаллической подложки и сохраняет соответствующую связь с кристаллической ориентацией подложки.

В развитии полупроводниковой науки и техники важную роль сыграла газофазная эпитаксия. Эта технология широко используется в промышленном производстве кремниевых полупроводниковых приборов и интегральных схем.

Метод эпитаксиального роста в газовой фазе

Газы, используемые в эпитаксиальном оборудовании:

●  Обычно используемыми источниками кремния являются SiH4, SiH2Cl2, SiHCl3 и SiCL4. Среди них SiH2Cl2 представляет собой газ при комнатной температуре, прост в использовании и имеет низкую температуру реакции. Это источник кремния, который в последние годы постепенно расширяется. SiH4 тоже газ. Характеристики силановой эпитаксии: низкая температура реакции, отсутствие агрессивного газа и возможность получения эпитаксиального слоя с крутым распределением примесей.

●  SiHCl3 и SiCl4 являются жидкостями при комнатной температуре. Температура эпитаксиального роста высока, но скорость роста высокая, их легко очищать и они безопасны в использовании, поэтому они являются более распространенными источниками кремния. Вначале в основном использовался SiCl4, а в последнее время использование SiHCl3 и SiH2Cl2 постепенно увеличивалось.

●  Поскольку △H реакции восстановления водорода источников кремния, таких как SiCl4, и реакции термического разложения SiH4 положительна, то есть повышение температуры способствует осаждению кремния, реактор необходимо нагреть. Методы нагрева в основном включают высокочастотный индукционный нагрев и нагрев инфракрасным излучением. Обычно подставку из высокочистого графита для размещения кремниевой подложки помещают в реакционную камеру из кварца или нержавеющей стали. Для обеспечения качества эпитаксиального слоя кремния поверхность графитовой подставки покрывают SiC или наносят пленку поликристаллического кремния.

Сопутствующие производители:

●  Международные компании: компания CVD Equipment из США, компания GT из США, компания Soitec из Франции, компания AS из Франции, компания Proto Flex из США, компания Kurt J. Lesker из США, компания Applied Materials из США. Соединенные Штаты.

●  Китай: 48-й институт Китайской группы электронных технологий, Циндао Сайруйда, Hefei Kejing Materials Technology Co., Ltd.,Компания ВеТек Полупроводниковых Технологий, ООО, Пекин Jinsheng Micronano, Jinan Liguan Electronic Technology Co., Ltd.

Жидкофазная эпитаксия

Основное приложение:

Система жидкофазной эпитаксии в основном используется для жидкофазного эпитаксиального выращивания эпитаксиальных пленок в процессе производства составных полупроводниковых приборов и является ключевым технологическим оборудованием при разработке и производстве оптоэлектронных устройств.

Технические характеристики:

●  Высокая степень автоматизации. За исключением погрузки и разгрузки, весь процесс автоматически выполняется промышленным компьютерным управлением.

●  Технологические операции могут выполняться манипуляторами.

●  Точность позиционирования движения манипулятора составляет менее 0,1 мм.

●  Температура печи стабильна и повторяема. Точность зоны постоянной температуры лучше ±0,5 ℃. Скорость охлаждения можно регулировать в диапазоне 0,1～6℃/мин. Зона постоянной температуры имеет хорошую плоскостность и хорошую линейность наклона в процессе охлаждения.

● Идеальная функция охлаждения.

●  Комплексная и надежная функция защиты.

●  Высокая надежность оборудования и хорошая повторяемость процесса.

Vetek Semiconductor является профессиональным производителем и поставщиком эпитаксиального оборудования в Китае. Наша основная эпитаксиальная продукция включает в себяТокоприемник ствола с CVD-покрытием SiC, Токоприемник ствола с покрытием SiC, Графитовый бочонок с покрытием SiC для EPI, CVD SiC-покрытие пластины Epi Susceptor, Графитовый вращающийся ресивери т. д. VeTek Semiconductor уже давно стремится предоставлять передовые технологии и решения для эпитаксиальной обработки полупроводников, а также поддерживает индивидуальные услуги по производству продукции. Мы искренне надеемся стать вашим долгосрочным партнером в Китае.

Если у вас есть какие-либо вопросы или вам нужна дополнительная информация, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам.

Моб/WhatsAPP: +86-180 6922 0752

Электронная почта: anny@veteksemi.com