单片式外延炉在硅外延生产中的应用

使用单片式外延炉生产的硅外延材料具有良好的厚度和电阻率均匀性。该外延炉具有良好的系统气密性、较大的生产能力、大直径外延(150～300mm)加工能力、较广阔的应用范围等优点,已经成为国际上硅外延片生产的发展主流。利用单片炉的各种优点,在150～200mm重掺砷和P型衬底上外延、150mmBiCMOS薄层外延、150mmSiGe和SOI外延等领域进行了生产应用。将所得性能参数和批式外延炉性能参数进行比较,获得的性能参数试验结果在原有基础上得到了很大的提高。实验研究结果应用于实际批量生产。

Applied Materials Centura系列单片式硅外延炉的先进性研究

随着半导体元器件制造要求的不断提高,对硅外延片的质量要求也不断提高。一方面,为了改善硅外延片的厚度和电阻率均匀性,硅外延炉从多片式逐步转向单片式发展;另一方面,硅外延片的尺寸从小尺寸(4英寸)向大尺寸(8英寸、12英寸)发展。鉴于面向大尺寸的单片式硅外延炉将是未来主导硅外延材料生长的主流设备,对Applied Materials Centura系列单片式硅外延炉的先进性进行分析,分别介绍其设备结构、工艺性能、产量效率等特点,进而提出一些可能需要改进的方向。

应用于半导体工业的硅外延炉发展历程

随着半导体产业的快速发展,传统的硅抛光片已不能完全满足半导体器件的需求。硅外延片具有质量高、电学性能优越的特点,在分立器件和IC领域已被广泛应用。硅外延片质量的不断提高有赖于外延生长工艺的改进,生长工艺的进步有得益于硅外延炉设计的改进。通过对各个时期出现的硅外延炉的主要技术特点进行讨论,回顾硅外延炉50年来的发展历程,为今后外延炉设计的发展提供参考借鉴。