硅外延生长温度和气体流量控制的优化设计

发布时间：2024-11-03 10:27

　　半导体产业日新月异的背景下,产品品质的不断提升,而桶式外延设备由于自身结构特性,已不能适应硅外延产品的发展现状,特别是生产的6英寸产品基本无法满足客户的要求,因此此类设备面临着被淘汰的风险。为了挽救这些即将被报废设备,本文对工艺原理及设备结构进行了深入学习和研究,通过优化设计,最终解决了面临的难题,充分利用设备的价值,开发了设备的潜力。本文的设计对推动外延品质的提升,促进我国硅外延事业的发展都有着重要的意义。本文以硅外延产品为研究对象,主要研究工作包括两个方面:针对规模生产出现的电阻率一致性不好的问题,进行了研究分析,特别是在生长温度方面,通过研究理论知识和离子注入片的特性,选择了用温度补偿的方法抑制温度分布的不均匀,并设计出了不同的方案,找到最优结果,优化了生长温度。针对厚度一致性不好的问题进行分析,重点研究了气体流量的原理,对比设备的环向气流与纵向气流对系统的影响,找出差别,通过设计,最终优化了气体流量。文中的所有设计都是在现有工艺无法解决的前提下,从设备方向入手,找出这些设备本身的缺陷,通过改变固有的结构,创新性地使用不同材料和组成方式实现优化。最后将设计的方案实物化,并将其运用在...

【文章页数】：52 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1硅外延设备示意图(1)反应器：材质大部分为石英制品，它的构造发展过程是由开始的卧式逐步演变为现的立式和桶式。其中卧式结构的主要特点是石英管（如今大部分为了改良一致性使用矩形）摆放时与水平面平行，用来摆放衬底的石墨基座表层包裹了一层碳化硅材质的涂层，与

图2-2PE-2061结构图外延炉，这种外延炉能非常好的解决厚度和电阻率均匀性的问题，特产品，并且降低了因意外事故造成的经济损失，随着微电子工业的发[11]

图2-3红外反射示意图δ=（AB+BC）-AD=2Tcos；度；

对电阻率均匀性的影响是显著的，根据经验，每当温度改变4到5℃，将引起化量。因腔体内的温度分布无法直接测量，为确定在PE-2061的成熟工艺配存在一致性不好的问题，影响到电阻率的均匀性，于是借用了离子注入片进行离子注入，就是将掺杂物质电离，然后在静电场中加速，使掺杂元素的....

本文编号：4011123