Qu'est-ce qu'un four épitaxial EPI ? - Semi-conducteur VeTek

Un four épitaxial est un appareil utilisé pour produire des matériaux semi-conducteurs. Son principe de fonctionnement est de déposer des matériaux semi-conducteurs sur un substrat sous haute température et haute pression.

La croissance épitaxiale du silicium consiste à faire croître une couche de cristal avec une bonne intégrité de la structure de réseau sur un substrat monocristallin de silicium avec une certaine orientation cristalline et une résistivité de la même orientation cristalline que le substrat et d'épaisseur différente.

Caractéristiques de la croissance épitaxiale:

● Croissance épitaxiale de la couche épitaxiale de résistance élevée (faible) sur un substrat de résistance faible (élevé)

● Croissance épitaxiale de la couche épitaxiale de type n (p) sur le substrat de type p (n)

●  Combinée à la technologie des masques, la croissance épitaxiale est réalisée dans une zone spécifiée

● Le type et la concentration de dopage peuvent être modifiés au besoin pendant la croissance épitaxiale

●  Croissance de composés hétérogènes, multicouches et multi-composants avec des composants variables et des couches ultra-minces

● Atteindre le contrôle d'épaisseur de taille atomique

●  Cultiver des matériaux qui ne peuvent pas être transformés en monocristaux

Les composants discrets semi-conducteurs et les processus de fabrication de circuits intégrés nécessitent une technologie de croissance épitaxiale. Parce que les semi-conducteurs contiennent des impuretés de type N et de type P, à travers différents types de combinaisons, les dispositifs semi-conducteurs et les circuits intégrés ont diverses fonctions, qui peuvent être facilement obtenues en utilisant la technologie de croissance épitaxiale.

Les méthodes de croissance épitaxiale du silicium peuvent être divisées en épitaxie en phase de vapeur, en épitaxie en phase liquide et en épitaxie en phase solide. À l'heure actuelle, la méthode de croissance du dépôt de vapeur chimique est largement utilisée à l'international pour répondre aux exigences de l'intégrité des cristaux, de la diversification de la structure des dispositifs, du dispositif simple et contrôlable, de la production par lots, de l'assurance de la pureté et de l'uniformité.

Epitaxy de phase de vapeur

L'épitaxie en phase vapeur fait repousser une couche monocristalline sur une plaquette de silicium monocristallin, conservant ainsi l'héritage du réseau d'origine. La température d'épitaxie en phase vapeur est plus basse, principalement pour garantir la qualité de l'interface. L'épitaxie en phase vapeur ne nécessite pas de dopage. En termes de qualité, l’épitaxie en phase vapeur est bonne, mais lente.

L'équipement utilisé pour l'épitaxy en phase de vapeur chimique est généralement appelé réacteur de croissance épitaxiale. Il est généralement composé de quatre parties: un système de contrôle de phase de vapeur, un système de contrôle électronique, un corps de réacteur et un système d'échappement.

Selon la structure de la chambre de réaction, il existe deux types de systèmes de croissance épitaxiale du silicium: horizontal et vertical. Le type horizontal est rarement utilisé et le type vertical est divisé en types plaques et barils. Dans un four épitaxial vertical, la base tourne en continu pendant la croissance épitaxiale, donc l'uniformité est bonne et le volume de production est important.

Le corps du réacteur est une base de graphite de haute pureté avec un type de canon à cône polygonal spécialement traité en suspension dans une cloche de quartz de haute pureté. Les plaquettes de silicium sont placées sur la base et chauffées rapidement et uniformément à l'aide de lampes infrarouges. L'axe central peut tourner pour former une structure résistante à la chaleur et résistante à l'explosion strictement double.

Le principe de fonctionnement de l'équipement est le suivant :

● Le gaz de réaction pénètre dans la chambre de réaction de l'entrée de gaz en haut du pot de cloche, les pulls à partir de six buses de quartz disposées en cercle, est bloquée par le déflecteur de quartz et se déplace vers le bas entre la base et le pot de cloche, réagit À haute température et dépôts et se développe à la surface de la tranche de silicium, et le gaz de queue de réaction est déchargé en bas.

● Distribution de la température 2061 Principe de chauffage: une haute fréquence et un courant élevé passe à travers la bobine d'induction pour créer un champ magnétique de vortex. La base est un conducteur, qui se trouve dans un champ magnétique du vortex, générant un courant induit et le courant chauffe la base.

La croissance épitaxiale de la phase de vapeur fournit un environnement de processus spécifique pour réaliser la croissance d'une mince couche de cristaux correspondant à la phase monocristallière sur un monocristal, faisant des préparations de base pour la fonctionnalisation du naufrage monocristallin. En tant que processus spécial, la structure cristalline de la couche mince cultivée est une continuation du substrat monocristalle et maintient une relation correspondante avec l'orientation cristalline du substrat.

Dans le développement de la science et de la technologie des semi-conducteurs, l’épitaxie en phase vapeur a joué un rôle important. Cette technologie a été largement utilisée dans la production industrielle de dispositifs à semi-conducteurs en Si et de circuits intégrés.

Méthode de croissance épitaxiale de la phase gazeuse

Gaz utilisés dans l'équipement épitaxial:

●  Les sources de silicium couramment utilisées sont SiH4, SiH2Cl2, SiHCl3 et SiCL4. Parmi eux, SiH2Cl2 est un gaz à température ambiante, facile à utiliser et présentant une faible température de réaction. Il s’agit d’une source de silicium qui s’est progressivement développée ces dernières années. SiH4 est aussi un gaz. Les caractéristiques de l'épitaxie au silane sont une faible température de réaction, l'absence de gaz corrosif et la possibilité d'obtenir une couche épitaxiale avec une répartition abrupte des impuretés.

●  SiHCl3 et SiCl4 sont des liquides à température ambiante. La température de croissance épitaxiale est élevée, mais le taux de croissance est rapide, facile à purifier et sûr à utiliser, ce sont donc des sources de silicium plus courantes. Au début, le SiCl4 était principalement utilisé, et l’utilisation du SiHCl3 et du SiH2Cl2 a progressivement augmenté récemment.

● Étant donné que la réaction de réduction de l'hydrogène des sources de silicium telles que SICL4 et la réaction de décomposition thermique de SIH4 sont positives, c'est-à-dire que l'augmentation de la température est propice au dépôt de silicium, le réacteur doit être chauffé. Les méthodes de chauffage comprennent principalement le chauffage à induction haute fréquence et le chauffage des rayonnements infrarouges. Habituellement, un piédestal en graphite de haute pureté pour placer un substrat de silicium est placé dans une chambre de réaction en quartz ou en acier inoxydable. Afin d'assurer la qualité de la couche épitaxiale de silicium, la surface du piédestal en graphite est recouverte de SiC ou déposée avec un film de silicium polycristallin.

Fabricants associés :

●  International : CVD Equipment Company des États-Unis, GT Company des États-Unis, Soitec Company de France, AS Company de France, Proto Flex Company des États-Unis, Kurt J. Lesker Company des États-Unis, Applied Materials Company de les États-Unis.

● Chine: le 48th Institute of China Electronics Technology Group, Qingdao Sairuida, Hefei Kejing Materials Technology Co., Ltd.,VeTek Semiconductor Technology Co., LTD, Beijing Jinsheng Micronano, Jinan Liguan Electronic Technology Co., Ltd.

Epitaxie en phase liquide

Application principale :

Le système d'épitaxie en phase liquide est principalement utilisé pour la croissance épitaxiale en phase liquide de films épitaxiaux dans le processus de fabrication de dispositifs semi-conducteurs composés, et constitue un équipement de traitement clé dans le développement et la production de dispositifs optoélectroniques.

Caractéristiques techniques :

● Haut degré d'automatisation. À l'exception du chargement et du déchargement, l'ensemble du processus est automatiquement terminé par le contrôle informatique industriel.

● Les opérations de processus peuvent être effectuées par des manipulateurs.

● La précision de positionnement du mouvement du manipulateur est inférieure à 0,1 mm.

●  La température du four est stable et reproductible. La précision de la zone de température constante est meilleure que ±0,5℃. La vitesse de refroidissement peut être ajustée dans la plage de 0,1 à 6 ℃/min. La zone à température constante présente une bonne planéité et une bonne linéarité de la pente pendant le processus de refroidissement.

● Fonction de refroidissement parfaite.

●  Fonction de protection complète et fiable.

●  Haute fiabilité des équipements et bonne répétabilité des processus.

Vetek Semiconductor est un fabricant et fournisseur professionnel d'équipement épitaxial en Chine. Nos principaux produits épitaxiaux comprennentCVD SIC revêtu de baril, Suscepteur de baril recouvert de SiC, SIC en revêtement en baril de graphite Suscepteur pour EPI, CVD SIC revêtement de la plaquette EPI Suspritur, Récepteur rotatif en graphite, etc. VETEK Semiconductor s'engage depuis longtemps à fournir des technologies de pointe et des solutions de produits pour le traitement épitaxial des semi-conducteurs, et prend en charge les services de produits personnalisés. Nous sommes sincèrement impatients de devenir votre partenaire à long terme en Chine.

Si vous avez des demandes ou avez besoin de détails supplémentaires, n'hésitez pas à nous contacter.

Mob/WhatsAPP : +86-180 6922 0752

Courriel: anny@veteksemi.com