管式爐在硅外延生長中通過化學(xué)氣相沉積(CVD)實(shí)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(yù)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(shí)現(xiàn)同質(zhì)外延,生長速率控制在1-3μm/h以減少位錯(cuò)密度5。對于化合物半導(dǎo)體如氮化鎵(GaN),管式爐需在高溫(1000℃-1100℃)和氨氣(NH?)氣氛下進(jìn)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(yīng)力,降低裂紋風(fēng)險(xiǎn)。管式爐借熱輻射為半導(dǎo)體工藝供熱。長三角第三代半導(dǎo)體管式爐三氯化硼擴(kuò)散爐
管式爐精確控制的氧化層厚度和質(zhì)量,直接影響到蝕刻過程中掩蔽的效果。如果氧化層厚度不均勻或存在缺陷,可能會(huì)導(dǎo)致蝕刻過程中出現(xiàn)過刻蝕或蝕刻不足的情況,影響電路結(jié)構(gòu)的精確性。同樣,擴(kuò)散工藝形成的 P - N 結(jié)等結(jié)構(gòu),也需要在蝕刻過程中進(jìn)行精確的保護(hù)和塑造。管式爐對擴(kuò)散工藝參數(shù)的精確控制,確保了在蝕刻時(shí)能夠準(zhǔn)確地去除不需要的材料,形成符合設(shè)計(jì)要求的精確電路結(jié)構(gòu)。而且,由于管式爐能夠保證工藝的穩(wěn)定性和一致性,使得每一片硅片在進(jìn)入蝕刻工藝時(shí)都具有相似的初始條件,從而提高了蝕刻工藝的可重復(fù)性和產(chǎn)品的良品率,為半導(dǎo)體器件的大規(guī)模生產(chǎn)提供了有力支持。江蘇管式爐賽瑞達(dá)管式爐自動(dòng)化強(qiáng),提升半導(dǎo)體工藝效率,快來聯(lián)系!
低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)管式爐在氮化硅(Si?N?)薄膜制備中展現(xiàn)出出色的均勻性和致密性,工藝溫度700℃-900℃,壓力10-100mTorr,硅源為二氯硅烷(SiCl?H?),氮源為氨氣(NH?)。通過調(diào)節(jié)SiCl?H?與NH?的流量比(1:3至1:5),可控制薄膜的化學(xué)計(jì)量比(Si:N從0.75到1.0),進(jìn)而優(yōu)化其機(jī)械強(qiáng)度(硬度>12GPa)和介電性能(介電常數(shù)6.5-7.5)。LPCVD氮化硅的典型應(yīng)用包括:①作為KOH刻蝕硅的硬掩模,厚度50-200nm時(shí)刻蝕選擇比超過100:1;②用于MEMS器件的結(jié)構(gòu)層,通過應(yīng)力調(diào)控(張應(yīng)力<200MPa)實(shí)現(xiàn)懸臂梁等精密結(jié)構(gòu);③作為鈍化層,在300℃下沉積的氮化硅薄膜可有效阻擋鈉離子(阻擋率>99.9%)。設(shè)備方面,臥式LPCVD爐每管可處理50片8英寸晶圓,片內(nèi)均勻性(±2%)和片間重復(fù)性(±3%)滿足大規(guī)模生產(chǎn)需求。
管式爐在半導(dǎo)體熱氧化工藝中通過高溫環(huán)境下硅與氧化劑的化學(xué)反應(yīng)生成二氧化硅(SiO?)薄膜,其關(guān)鍵機(jī)制分為干氧氧化(Si+O?→SiO?)、濕氧氧化(Si+H?O+O?→SiO?+H?)和水汽氧化(Si+H?O→SiO?+H?)三種模式。工藝溫度通常控制在 750℃-1200℃,其中干氧氧化因生成的氧化層結(jié)構(gòu)致密、缺陷密度低,常用于柵極氧化層制備,需精確控制氧氣流量(50-500 sccm)和壓力(1-10 atm)以實(shí)現(xiàn)納米級(jí)厚度均勻性(±1%)。濕氧氧化通過引入水汽可將氧化速率提升 3-5 倍,適用于需要較厚氧化層(>1μm)的隔離結(jié)構(gòu),但需嚴(yán)格監(jiān)測水汽純度以避免鈉離子污染。高效冷卻系統(tǒng),縮短設(shè)備冷卻時(shí)間,提升生產(chǎn)效率,了解更多!
退火是半導(dǎo)體制造中不可或缺的工藝,管式爐在其中表現(xiàn)出色。高溫處理能夠修復(fù)晶格損傷、摻雜劑,并降低薄膜應(yīng)力。離子注入后的退火操作尤為關(guān)鍵,可修復(fù)離子注入造成的晶格損傷并摻雜原子。盡管快速熱退火(RTA)應(yīng)用單位廣,但管式爐在特定需求下,仍能提供穩(wěn)定且精確的退火環(huán)境,滿足不同工藝對退火的嚴(yán)格要求?;瘜W(xué)氣相沉積(CVD)是管式爐另一重要應(yīng)用領(lǐng)域。在爐管內(nèi)通入反應(yīng)氣體,高溫促使反應(yīng)氣體在晶圓表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng),進(jìn)而沉積形成薄膜。早期,多晶硅、氮化硅、二氧化硅等關(guān)鍵薄膜的沉積常借助管式爐完成。即便如今部分被單片式 CVD 取代,但在對薄膜均勻性要求極高、需大批量沉積特定薄膜,如厚氧化層時(shí),管式爐 CVD 憑借其均勻性優(yōu)勢,依舊在半導(dǎo)體制造中占據(jù)重要地位。節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)融入管式爐產(chǎn)品理念。無錫6英寸管式爐CVD
操作賽瑞達(dá)管式爐,大幅降低半導(dǎo)體生產(chǎn)成本,不容錯(cuò)過!長三角第三代半導(dǎo)體管式爐三氯化硼擴(kuò)散爐
管式爐在半導(dǎo)體制造流程中占據(jù)著基礎(chǔ)且關(guān)鍵的位置。其基本構(gòu)造包括耐高溫的爐管,多由石英或剛玉等材料制成,能承受高溫且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,為內(nèi)部反應(yīng)提供可靠空間。外部配備精確的加熱系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)對爐內(nèi)溫度的精細(xì)調(diào)控。在半導(dǎo)體工藝?yán)铮苁綘t常用于各類熱處理環(huán)節(jié),像氧化、擴(kuò)散、退火等工藝,這些工藝對半導(dǎo)體材料的性能塑造起著決定性作用,從根本上影響著半導(dǎo)體器件的質(zhì)量與性能。擴(kuò)散工藝同樣離不開管式爐。在 800 - 1100°C 的高溫下,摻雜原子,如硼、磷等,從氣態(tài)源或固態(tài)源擴(kuò)散進(jìn)入硅晶格。這一過程對于形成晶體管的源 / 漏區(qū)、阱區(qū)以及調(diào)整電阻至關(guān)重要。雖然因橫向擴(kuò)散問題,擴(kuò)散工藝在某些方面逐漸被離子注入替代,但在阱區(qū)形成、深結(jié)摻雜等特定場景中,管式爐憑借其獨(dú)特優(yōu)勢,依然發(fā)揮著不可替代的作用。長三角第三代半導(dǎo)體管式爐三氯化硼擴(kuò)散爐