東北8吋管式爐低壓化學氣相沉積系統(tǒng)

來源: 發(fā)布時間:2025-06-29

在半導體器件制造中,絕緣層的制備是關(guān)鍵環(huán)節(jié),管式爐在此發(fā)揮重要作用。以 PECVD(等離子體增強化學氣相沉積)管式爐為例,其利用低溫等離子體在襯底表面進行化學氣相沉積反應。在反應腔體中,射頻輝光放電產(chǎn)生等離子體,其中包含大量活性粒子。這些活性粒子與進入腔體的氣態(tài)前驅(qū)物發(fā)生反應,經(jīng)過復雜的化學反應和物理過程,生成的固態(tài)物質(zhì)沉積在置于管式爐的襯底表面,形成高質(zhì)量的絕緣層薄膜。管式爐配備的精確溫度控制系統(tǒng),可根據(jù)不同絕緣材料的制備要求,精確調(diào)節(jié)反應溫度,確保薄膜生長過程穩(wěn)定進行。同時,氣體輸送系統(tǒng)能夠精確控制各種前驅(qū)物的流入量和比例,保證每次制備的絕緣層薄膜在成分、厚度和性能等方面具有高度的一致性和重復性,為提高半導體器件的電氣絕緣性能和可靠性奠定基礎。溫度校準是管式爐精確控溫的保障。東北8吋管式爐低壓化學氣相沉積系統(tǒng)

東北8吋管式爐低壓化學氣相沉積系統(tǒng),管式爐

隨著半導體技術(shù)不斷向高集成度、高性能方向發(fā)展,對半導體材料的質(zhì)量和性能要求愈發(fā)嚴苛,管式爐的技術(shù)也在持續(xù)創(chuàng)新升級。一方面,加熱系統(tǒng)的優(yōu)化使管式爐的加熱速度更快且溫度均勻性更好,能夠在更短時間內(nèi)將爐內(nèi)溫度升至工藝所需的高溫,同時保證爐內(nèi)不同位置的溫度偏差極小,這對于一些對溫度變化速率和均勻性敏感的半導體工藝(如快速退火、外延生長等)至關(guān)重要,可有效提升工藝效率和產(chǎn)品質(zhì)量。另一方面,氣氛控制技術(shù)的改進使得管式爐能夠更精確地控制爐內(nèi)氣體的種類、流量和壓力等參數(shù),為半導體材料的合成和加工提供更精確、更符合工藝要求的氣體環(huán)境,有助于制造出性能更優(yōu)、質(zhì)量更穩(wěn)定的半導體材料和器件。山東8英寸管式爐CVD管式爐支持快速升降溫,縮短半導體生產(chǎn)周期,了解更多優(yōu)勢!

東北8吋管式爐低壓化學氣相沉積系統(tǒng),管式爐

管式爐在硅外延生長中通過化學氣相沉積(CVD)實現(xiàn)單晶層的可控生長,典型工藝參數(shù)為溫度1100℃-1200℃、壓力100-500Torr,硅源氣體(SiH?或SiCl?)流量50-500sccm。外延層的晶體質(zhì)量受襯底預處理、氣體純度和溫度梯度影響明顯。例如,在碳化硅(SiC)外延中,需在800℃下用氫氣刻蝕去除襯底表面缺陷,隨后在1500℃通入丙烷(C?H?)和硅烷(SiH?)實現(xiàn)同質(zhì)外延,生長速率控制在1-3μm/h以減少位錯密度5。對于化合物半導體如氮化鎵(GaN),管式爐需在高溫(1000℃-1100℃)和氨氣(NH?)氣氛下進行異質(zhì)外延。通過調(diào)節(jié)NH?與三甲基鎵(TMGa)的流量比(100:1至500:1),可精確控制GaN層的摻雜類型(n型或p型)和載流子濃度(101?-101?cm?3)。此外,采用梯度降溫(5℃/min)可緩解外延層與襯底間的熱應力,降低裂紋風險。

在半導體領域,一些新型材料的研發(fā)和應用離不開管式爐的支持。例如在探索具有更高超導轉(zhuǎn)變溫度的材料體系時,管式爐可用于制備和處理相關(guān)材料。通過在管式爐內(nèi)精確控制溫度、氣氛和時間等條件,實現(xiàn)特定材料的合成和加工。以鐵基超導體 FeSe 薄膜在半導體襯底上的外延生長研究為例,利用管式爐對襯底進行預處理,能夠獲得高質(zhì)量的襯底表面,為后續(xù) FeSe 薄膜的外延生長創(chuàng)造良好條件。在生長過程中,管式爐穩(wěn)定的環(huán)境有助于精確控制薄膜的生長參數(shù),從而研究不同生長條件對薄膜超導性質(zhì)的影響。這種研究對于尋找新型超導材料、推動半導體與超導技術(shù)的融合發(fā)展具有重要意義,而管式爐在其中起到了關(guān)鍵的實驗設備支撐作用。管式爐支持定制化設計,滿足特殊工藝需求,立即獲取方案!

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管式爐的定期維護包括:①每月檢查爐管密封性(泄漏率<1×10??mbar?L/s),更換老化的O型圈;②每季度校準溫度傳感器,偏差超過±1℃時需重新標定;③每半年清洗爐管內(nèi)壁,使用稀鹽酸(5%濃度)去除無機鹽沉積,再用去離子水沖洗至pH=7。對于高頻使用的管式爐(>8小時/天),需每季度更換石英舟,防止因長期高溫導致的形變(彎曲度>0.5mm)。維護記錄需詳細記錄清洗時間、使用試劑和校準數(shù)據(jù),作為工藝追溯的重要依據(jù)。此外,建立備件庫存(如加熱元件、熱電偶)可將故障停機時間縮短至2小時以內(nèi)。管式爐適用于高溫退火、擴散等工藝,提升半導體性能,了解更多!北方第三代半導體管式爐摻雜POLY工藝

節(jié)能環(huán)保設計融入管式爐產(chǎn)品理念。東北8吋管式爐低壓化學氣相沉積系統(tǒng)

半導體制造中的退火工藝,管式爐退火是重要的實現(xiàn)方式之一。將經(jīng)過離子注入或刻蝕等工藝處理后的半導體材料放入管式爐內(nèi),通過管式爐精確升溫至特定溫度,并在該溫度下保持一定時間,隨后按照特定速率冷卻。在這一過程中,因前期工藝造成的晶格損傷得以修復,注入的雜質(zhì)原子也能更穩(wěn)定地進入晶格位置,摻雜原子,增強材料的導電性。同時,材料內(nèi)部的機械應力得以釋放,提升了半導體器件的可靠性。管式爐適合進行長時間的退火處理,尤其對于需要嚴格控制溫度梯度和時間參數(shù)的高溫退火工藝,能憑借其出色的溫度穩(wěn)定性和均勻性,確保退火效果的一致性和高質(zhì)量,為半導體器件的性能優(yōu)化提供有力保障。東北8吋管式爐低壓化學氣相沉積系統(tǒng)