ما هو الفرن الفوقي EPI؟ - فيتيك لأشباه الموصلات

الفرن الفوقي هو جهاز يستخدم لإنتاج مواد أشباه الموصلات. مبدأ العمل الخاص به هو إيداع مواد أشباه الموصلات على الركيزة تحت درجة حرارة عالية وضغط عالي.

النمو الفوقي السيليكون هو نمو طبقة من البلورة مع سلامة بنية الشبكة الجيدة على الركيزة البلورية المفردة من السيليكون مع اتجاه بلوري معين ومقاومة لنفس الاتجاه البلوري مثل الركيزة وسمك مختلف.

خصائص النمو الفوقي:

● النمو الفوقي للطبقة الفوقية ذات المقاومة العالية (منخفضة) على ركيزة مقاومة منخفضة (عالية)

● النمو الفوقي لنوع الطبقة الفوقية N (P) على الركيزة من نوع P (N)

●  بالاشتراك مع تقنية القناع، يتم إجراء النمو الفوقي في منطقة محددة

● يمكن تغيير نوع وتركيز المنشطات حسب الحاجة أثناء النمو الفوقي

●  نمو مركبات غير متجانسة ومتعددة الطبقات ومتعددة المكونات ذات مكونات متغيرة وطبقات رقيقة جدًا

● تحقيق التحكم في سماكة الحجم الذري

● تنمو المواد التي لا يمكن سحبها إلى بلورات واحدة

تتطلب المكونات المنفصلة أشباه الموصلات وعمليات تصنيع الدوائر المتكاملة تكنولوجيا النمو الفوقي. نظرًا لأن أشباه الموصلات تحتوي على شوائب من النوع N و P ، من خلال أنواع مختلفة من المجموعات ، فإن أجهزة أشباه الموصلات والدوائر المتكاملة لها وظائف مختلفة ، والتي يمكن تحقيقها بسهولة باستخدام تكنولوجيا النمو الفوقي.

يمكن تقسيم طرق النمو الفائقة السيليكون إلى طور البخار epitaxy ، و epitaxy الطور السائل ، و epitaxy الطور الصلب. في الوقت الحاضر ، يتم استخدام طريقة نمو ترسيب البخار الكيميائي على نطاق واسع دوليًا لتلبية متطلبات النزاهة البلورية ، وتنويع بنية الجهاز ، والجهاز البسيط الذي يمكن التحكم فيه ، وإنتاج الدُفعات ، وضمان النقاء ، والتوحيد.

مرحلة البخار

تعيد مرحلة البخار أن تنمو طبقة بلورية واحدة على رقاقة من السيليكون الكريستالي واحد ، مع الحفاظ على ميراث الشبكة الأصلي. تكون درجة حرارة Epitaxy Phapor Phapor أقل ، وذلك أساسًا لضمان جودة الواجهة. المرحلة البخارية epitaxy لا تتطلب تعاطي المنشطات. من حيث الجودة ، فإن مرحلة البخار Epitaxy جيدة ، لكنها بطيئة.

عادةً ما تسمى المعدات المستخدمة في مرحلة تنقيح البخار الكيميائي بمفاعل النمو الفوقي. ويتكون بشكل عام من أربعة أجزاء: نظام التحكم في مرحلة البخار، ونظام التحكم الإلكتروني، وجسم المفاعل، ونظام العادم.

وفقا لهيكل غرفة التفاعل، هناك نوعان من أنظمة النمو الفوقي السيليكون: الأفقي والرأسي. نادرًا ما يتم استخدام النوع الأفقي، وينقسم النوع الرأسي إلى أنواع الألواح المسطحة والأنواع البرميلية. في الفرن الفوقي العمودي، تدور القاعدة بشكل مستمر أثناء النمو الفوقي، لذلك يكون التجانس جيدًا وحجم الإنتاج كبيرًا.

جسم المفاعل عبارة عن قاعدة من الجرافيت عالي النقاء مع نوع برميل مخروطي متعدد الأضلاع تمت معالجته بشكل خاص في جرس كوارتز عالي النقاء. توضع رقائق السيليكون على القاعدة ويتم تسخينها بسرعة وبشكل متساوٍ باستخدام مصابيح الأشعة تحت الحمراء. يمكن أن يدور المحور المركزي ليشكل هيكلًا مزدوجًا مقاومًا للحرارة ومقاومًا للانفجار.

مبدأ عمل المعدات هو كما يلي:

●  يدخل غاز التفاعل إلى غرفة التفاعل من مدخل الغاز الموجود أعلى الجرة الجرسية، ويرش من ست فوهات كوارتز مرتبة في دائرة، ويتم حجبه بواسطة حاجز الكوارتز، ويتحرك للأسفل بين القاعدة والجرس الجرسي، ويتفاعل عند درجة حرارة عالية وتترسب وتنمو على سطح رقاقة السيليكون، ويتم تفريغ غاز ذيل التفاعل في الأسفل.

●  توزيع درجة الحرارة 2061 مبدأ التسخين: يمر التردد العالي والتيار العالي عبر الملف التعريفي لإنشاء مجال مغناطيسي دوامي. القاعدة عبارة عن موصل، موجود في مجال مغناطيسي دوامي، ويولد تيارًا مستحثًا، ويقوم التيار بتسخين القاعدة.

يوفر النمو الفوقي للمرحلة البخارية بيئة عملية محددة لتحقيق نمو طبقة رقيقة من البلورات المقابلة للمرحلة البلورية المفردة على بلورة واحدة ، مما يجعل الاستعدادات الأساسية لعملية غرق البلورة المفردة. كعملية خاصة ، فإن التركيب البلوري للطبقة الرقيقة المزروعة هو استمرار للركيزة البلورية المفردة ، ويحافظ على علاقة مقابلة مع الاتجاه البلوري للركيزة.

في تطوير علوم وتكنولوجيا أشباه الموصلات، لعبت مرحلة البخار دورا هاما. وقد استخدمت هذه التكنولوجيا على نطاق واسع في الإنتاج الصناعي لأجهزة أشباه الموصلات Si والدوائر المتكاملة.

طريقة النمو الفوقي مرحلة الغاز

الغازات المستخدمة في المعدات الفوقي:

●  مصادر السيليكون شائعة الاستخدام هي SiH4، وSiH2Cl2، وSiHCl3، وSiCL4. من بينها، SiH2Cl2 هو غاز في درجة حرارة الغرفة، وسهل الاستخدام وله درجة حرارة تفاعل منخفضة. إنه مصدر للسيليكون تم توسيعه تدريجياً في السنوات الأخيرة. SiH4 هو أيضًا غاز. خصائص تنقيح السيلاني هي درجة حرارة تفاعل منخفضة، ولا يوجد غاز مسبب للتآكل، ويمكن الحصول على طبقة فوقي مع توزيع شوائب حاد.

●  SiHCl3 وSiCl4 عبارة عن سوائل في درجة حرارة الغرفة. درجة حرارة النمو الفوقي مرتفعة، ولكن معدل النمو سريع وسهل التنقية وآمن للاستخدام، لذا فهي مصادر سيليكون أكثر شيوعًا. تم استخدام SiCl4 في الغالب في الأيام الأولى، وقد زاد استخدام SiHCl3 وSiH2Cl2 تدريجيًا مؤخرًا.

●  نظرًا لأن △H لتفاعل اختزال الهيدروجين لمصادر السيليكون مثل SiCl4 وتفاعل التحلل الحراري لـ SiH4 موجب، أي أن زيادة درجة الحرارة تساعد على ترسيب السيليكون، يحتاج المفاعل إلى التسخين. تشمل طرق التسخين بشكل أساسي التسخين الحث عالي التردد والتسخين بالأشعة تحت الحمراء. عادة، يتم وضع قاعدة مصنوعة من الجرافيت عالي النقاء لوضع ركيزة السيليكون في غرفة تفاعل الكوارتز أو الفولاذ المقاوم للصدأ. من أجل ضمان جودة الطبقة الفوقية من السيليكون، يتم طلاء سطح قاعدة الجرافيت بمادة SiC أو ترسيبها بطبقة من السيليكون متعدد البلورات.

الشركات المصنعة ذات الصلة:

● دولي: شركة معدات CVD بالولايات المتحدة ، شركة GT للولايات المتحدة ، شركة SOITEC في فرنسا ، كشركة فرنسا ، شركة Proto Flex للولايات المتحدة ، شركة Kurt J. Lesker للولايات المتحدة ، شركة Applied Material الولايات المتحدة.

● الصين: مجموعة المعهد الثامن والأربعين لتكنولوجيا الإلكترونيات الصينية ، تشينغداو ساييرويدا ، شركة هايفي كيجينغ للمواد التكنولوجية ، المحدودة.شركة VeTek لتكنولوجيا أشباه الموصلات المحدودة، بكين جينشنغ ميكرونانو، جينان ليغوان التكنولوجيا الإلكترونية المحدودة.

المرحلة السائلة Epitaxy

التطبيق الرئيسي:

يستخدم نظام Epitaxy السائل بشكل أساسي للنمو الفوقي للمرحلة السائلة للأفلام الفوقية في عملية تصنيع أجهزة أشباه الموصلات المركبة ، وهي معدات عملية رئيسية في تطوير وإنتاج الأجهزة الإلكترونية البصرية.

الميزات التقنية:

● درجة عالية من الأتمتة. باستثناء التحميل والتفريغ ، يتم إكمال العملية بأكملها تلقائيًا عن طريق التحكم في الكمبيوتر الصناعي.

● يمكن الانتهاء من عمليات العملية من قبل المتلاعبين.

● دقة تحديد موقع حركة مناور أقل من 0.1 مم.

● درجة حرارة الفرن مستقرة وقابلة للتكرار. دقة منطقة درجة الحرارة الثابتة أفضل من ± 0.5 ℃. يمكن ضبط معدل التبريد في حدود 0.1 ～ 6 ℃/min. منطقة درجة الحرارة الثابتة لها تسطح جيدة وخطية منحدر جيد أثناء عملية التبريد.

● وظيفة التبريد المثالية.

● وظيفة حماية شاملة وموثوقة.

●  موثوقية عالية للمعدات وتكرار جيد للعملية.

Vetek Semiconductor هي شركة مصنعة ومورد للمعدات الفوقية المهنية في الصين. تشمل منتجاتنا الفوقية الرئيسيةCVD SiC المطلي للبرميل, شباكة برميل مغلفة كذا, SIC المغلفة برميل برميل من أجل برنامج التحصين الموسع ، CVD SIC طلاء الويفر, جهاز استقبال دوار من الجرافيت، إلخ. تم التزام أشباه الموصلات بنقارة الدموية منذ فترة طويلة بتوفير حلول تقنية ومحللة للمنتجات للمعالجة الفوقية شبه الموصل ، ويدعم خدمات المنتجات المخصصة. نتطلع بصدق إلى أن تصبح شريكك على المدى الطويل في الصين.

إذا كانت لديك أي استفسارات أو كنت بحاجة إلى تفاصيل إضافية، فلا تتردد في الاتصال بنا.

الغوغاء / واتساب: +86-180 6922 0752

البريد الإلكتروني: anny@veteksemi.com