O que é um forno epitaxial EPI? - Vetek Semicondutor

Um forno epitaxial é um dispositivo usado para produzir materiais semicondutores. Seu princípio de funcionamento é depositar materiais semicondutores em um substrato sob alta temperatura e alta pressão.

O crescimento epitaxial de silício consiste em fazer crescer uma camada de cristal com boa integridade de estrutura de rede em um substrato de cristal único de silício com uma certa orientação de cristal e uma resistividade da mesma orientação de cristal do substrato e espessura diferente.

Características do crescimento epitaxial:

● Crescimento epitaxial de alta (baixa) camada epitaxial de resistência em substrato de resistência baixa (alta)

●  Crescimento epitaxial da camada epitaxial tipo N (P) em substrato tipo P (N)

●  Combinado com a tecnologia de máscara, o crescimento epitaxial é realizado em uma área específica

●  O tipo e a concentração do doping podem ser alterados conforme necessário durante o crescimento epitaxial

●  Crescimento de compostos heterogêneos, multicamadas e multicomponentes com componentes variáveis ​​e camadas ultrafinas

●  Obter controle de espessura e tamanho em nível atômico

●  Cultive materiais que não podem ser transformados em cristais únicos

Componentes discretos semicondutores e processos de fabricação de circuitos integrados requerem tecnologia de crescimento epitaxial. Como os semicondutores contêm impurezas do tipo N e P, através de diferentes tipos de combinações, dispositivos semicondutores e circuitos integrados têm várias funções, que podem ser facilmente alcançadas usando a tecnologia de crescimento epitaxial.

Os métodos de crescimento epitaxial de silício podem ser divididos em epitaxia da fase de vapor, epitaxia da fase líquida e epitaxia de fase sólida. Atualmente, o método de crescimento de deposição de vapor químico é amplamente utilizado internacionalmente para atender aos requisitos de integridade de cristal, diversificação da estrutura do dispositivo, dispositivo simples e controlável, produção em lote, garantia de pureza e uniformidade.

Epitaxia da fase de vapor

A epitaxia em fase de vapor cresce novamente uma única camada de cristal em uma pastilha de silício de cristal único, mantendo a herança da rede original. A temperatura da epitaxia da fase vapor é mais baixa, principalmente para garantir a qualidade da interface. A epitaxia em fase de vapor não requer dopagem. Em termos de qualidade, a epitaxia em fase vapor é boa, mas lenta.

O equipamento usado para epitaxia química em fase de vapor é geralmente chamado de reator de crescimento epitaxial. Geralmente é composto de quatro partes: um sistema de controle da fase de vapor, um sistema de controle eletrônico, um corpo do reator e um sistema de exaustão.

De acordo com a estrutura da câmara de reação, existem dois tipos de sistemas de crescimento epitaxial de silício: horizontais e verticais. O tipo horizontal raramente é usado e o tipo vertical é dividido em placa plana e barril. Em um forno epitaxial vertical, a base gira continuamente durante o crescimento epitaxial, portanto a uniformidade é boa e o volume de produção é grande.

O corpo do reator é uma base de grafite de alta pureza com um tipo de barril cônico poligonal que foi especialmente tratado suspenso em um sino de quartzo de alta pureza. As pastilhas de silício são colocadas na base e aquecidas de forma rápida e uniforme por meio de lâmpadas infravermelhas. O eixo central pode girar para formar uma estrutura estritamente duplamente selada, resistente ao calor e à prova de explosão.

O princípio de trabalho do equipamento é o seguinte:

●  O gás de reação entra na câmara de reação pela entrada de gás na parte superior da redoma, é pulverizado por seis bicos de quartzo dispostos em um círculo, é bloqueado pelo defletor de quartzo e se move para baixo entre a base e a redoma, reage em alta temperatura e se deposita e cresce na superfície da pastilha de silício, e o gás residual da reação é descarregado na parte inferior.

● Distribuição da temperatura 2061 Princípio de aquecimento: passa de alta frequência e alta corrente através da bobina de indução para criar um campo magnético de vórtice. A base é um condutor, que está em um campo magnético do vórtice, gerando uma corrente induzida e a corrente aquece a base.

O crescimento epitaxial da fase de vapor fornece um ambiente de processo específico para alcançar o crescimento de uma fina camada de cristais correspondentes à fase de cristal único em um único cristal, fazendo preparativos básicos para a funcionalização do afundamento de cristal único. Como um processo especial, a estrutura cristalina da camada fina cultivada é uma continuação do substrato de cristal único e mantém uma relação correspondente com a orientação do cristal do substrato.

No desenvolvimento da ciência e tecnologia de semicondutores, a epitaxia da fase de vapor desempenhou um papel importante. Essa tecnologia tem sido amplamente utilizada na produção industrial de dispositivos semicondutores SI e circuitos integrados.

Método de crescimento epitaxial da fase gasosa

Gases utilizados em equipamentos epitaxiais:

● As fontes de silício comumente usadas são SiH4, SiH2Cl2, SIHCL3 e SICL4. Entre eles, o SIH2CL2 é um gás à temperatura ambiente, fácil de usar e tem uma temperatura de reação baixa. É uma fonte de silício que foi gradualmente expandida nos últimos anos. SIH4 também é um gás. As características da epitaxia de silano são baixa temperatura da reação, sem gás corrosivo e podem obter uma camada epitaxial com distribuição acentuada de impureza.

● SIHCL3 e SICL4 são líquidos à temperatura ambiente. A temperatura de crescimento epitaxial é alta, mas a taxa de crescimento é rápida, fácil de purificar e segura de usar, para que sejam fontes de silício mais comuns. O SICL4 foi usado principalmente nos primeiros dias, e o uso de SIHCL3 e SIH2CL2 aumentou gradualmente recentemente.

●  Como o △H da reação de redução de hidrogênio de fontes de silício como o SiCl4 e a reação de decomposição térmica do SiH4 é positivo, ou seja, o aumento da temperatura favorece a deposição de silício, o reator precisa ser aquecido. Os métodos de aquecimento incluem principalmente aquecimento por indução de alta frequência e aquecimento por radiação infravermelha. Normalmente, um pedestal feito de grafite de alta pureza para colocação de substrato de silício é colocado em uma câmara de reação de quartzo ou aço inoxidável. Para garantir a qualidade da camada epitaxial de silício, a superfície do pedestal de grafite é revestida com SiC ou depositada com filme de silício policristalino.

Fabricantes relacionados:

●  Internacional: CVD Equipment Company dos Estados Unidos, GT Company dos Estados Unidos, Soitec Company da França, AS Company da França, Proto Flex Company dos Estados Unidos, Kurt J. Lesker Company dos Estados Unidos, Applied Materials Company de os Estados Unidos.

● China: o 48º Grupo de Tecnologia da Electronics do China, Qingdao Sairuida, Hefei Kejing Materials Technology Co., Ltd.,VeTek Semiconductor Technology Co., LTD, Pequim Jinsheng Micronano, Jinan Liguan Electronic Technology Co., Ltd.

Epitaxia em Fase Líquida

Aplicação principal:

O sistema de epitaxia da fase líquida é usado principalmente para o crescimento epitaxial da fase líquida de filmes epitaxiais no processo de fabricação de dispositivos semicondutores compostos e é um equipamento de processo -chave no desenvolvimento e produção de dispositivos optoeletrônicos.

Características técnicas:

● Alto grau de automação. Exceto pelo carregamento e descarregamento, todo o processo é concluído automaticamente pelo controle industrial de computador.

● Operações de processo podem ser concluídas pelos manipuladores.

● A precisão do posicionamento do movimento do manipulador é inferior a 0,1 mm.

● A temperatura do forno é estável e repetível. A precisão da zona de temperatura constante é melhor que ± 0,5 ℃. A taxa de resfriamento pode ser ajustada dentro da faixa de 0,1 ～ 6 ℃/min. A zona de temperatura constante tem boa nivelamento e boa linearidade da inclinação durante o processo de resfriamento.

●  Função de resfriamento perfeita.

● Função de proteção abrangente e confiável.

● Confiabilidade de alta equipamento e boa repetibilidade do processo.

Vetek Semiconductor é um fabricante e fornecedor profissional de equipamento epitaxial na China. Nossos principais produtos epitaxiais incluemSusceptador de barril revestido com CVD SIC, Susceptador de barril revestido com sic, Susceptor de barril de grafite revestido de SiC para EPI, CVD SiC Coating Wafer EPI Susceptor, Suporte rotativo de grafite, etc. O vetek semicondutor está comprometido há muito tempo em fornecer soluções avançadas de tecnologia e produto para processamento epitaxial de semicondutores e suporta serviços de produtos personalizados. Sinceramente, esperamos nos tornar seu parceiro de longo prazo na China.

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