درباره عناصر گرمایش نیمه هادی

عملیات حرارتی یکی از فرآیندهای ضروری و مهم در فرآیند نیمه هادی است. فرآیند حرارتی فرآیند اعمال انرژی حرارتی به ویفر با قرار دادن آن در محیطی پر از گاز خاص، از جمله اکسیداسیون / انتشار / بازپخت و غیره است.

تجهیزات عملیات حرارتی عمدتاً در چهار نوع فرآیند اکسیداسیون، انتشار، بازپخت و آلیاژ استفاده می شود.

اکسیداسیوندر ویفر سیلیکونی در اتمسفر اکسیژن یا بخار آب و سایر اکسیدان ها برای عملیات حرارتی با دمای بالا قرار می گیرد، واکنش شیمیایی روی سطح ویفر برای تشکیل یک فرآیند فیلم اکسید، یکی از مواردی است که به طور گسترده در فرآیند مدار مجتمع فرآیند پایه استفاده می شود. فیلم اکسیداسیون دارای طیف گسترده ای از کاربردها است، می تواند به عنوان یک لایه مسدود کننده برای تزریق یون و لایه نفوذ تزریق (لایه بافر آسیب)، غیرفعال سازی سطح، مواد دروازه عایق و لایه محافظ دستگاه، لایه ایزوله، ساختار دستگاه لایه دی الکتریک و غیره استفاده شود.

انتشاردر شرایط دمای بالا، استفاده از اصل انتشار حرارتی عناصر ناخالصی با توجه به نیازهای فرآیند دوپ شده به بستر سیلیکون، به طوری که دارای توزیع غلظت خاصی باشد، برای تغییر ویژگی های الکتریکی مواد، تشکیل ساختار دستگاه نیمه هادی. در فرآیند مدار مجتمع سیلیکونی، فرآیند انتشار برای ایجاد اتصال PN یا تشکیل مدارهای مجتمع در مقاومت، ظرفیت خازن، سیم‌کشی، دیودها و ترانزیستورها و سایر دستگاه‌ها استفاده می‌شود.

آنیل، همچنین به عنوان بازپخت حرارتی، فرآیند مدار مجتمع، همه در نیتروژن و دیگر جو غیر فعال در فرآیند عملیات حرارتی می توان آنیل نامید، نقش آن عمدتاً برای از بین بردن عیوب شبکه و از بین بردن آسیب شبکه به ساختار سیلیکون است.

آلیاژیک عملیات حرارتی در دمای پایین است که معمولاً برای قرار دادن ویفرهای سیلیکونی در یک اتمسفر گاز بی اثر یا آرگون به منظور تشکیل یک پایه خوب برای فلزات (Al و Cu) و بستر سیلیکون و همچنین برای تثبیت ساختار کریستالی سیم‌کشی مس و حذف ناخالصی‌ها و در نتیجه بهبود قابلیت اطمینان سیم‌کشی مورد نیاز است.

با توجه به فرم تجهیزات، تجهیزات عملیات حرارتی را می توان به کوره عمودی، کوره افقی و کوره پردازش حرارتی سریع (Rapid Thermal Processing، RTP) تقسیم کرد.

کوره عمودی:سیستم کنترل اصلی کوره عمودی به پنج قسمت تقسیم می شود: لوله کوره، سیستم انتقال ویفر، سیستم توزیع گاز، سیستم اگزوز، سیستم کنترل. لوله کوره محل گرم کردن ویفرهای سیلیکونی است که از دم‌های کوارتز عمودی، سیم‌های مقاومت گرمایش چند ناحیه‌ای و آستین‌های لوله گرمایشی تشکیل شده است. وظیفه اصلی سیستم انتقال ویفر، بارگیری و تخلیه ویفرها در لوله کوره است. بارگیری و تخلیه ویفر توسط ماشین آلات اتوماتیک انجام می شود که بین میز قفسه ویفر، میز کوره، میز بارگیری ویفر و میز خنک کننده حرکت می کند. سیستم توزیع گاز جریان صحیح گاز را به لوله کوره منتقل می کند و جو داخل کوره را حفظ می کند. سیستم گاز دم در یک سوراخ در یک انتهای لوله کوره قرار دارد و برای حذف کامل گاز و محصولات جانبی آن استفاده می شود. سیستم کنترل (میکروکنترلر) کلیه عملیات کوره از جمله زمان فرآیند و کنترل دما، ترتیب مراحل فرآیند، نوع گاز، سرعت جریان گاز، نرخ افزایش و کاهش دما، بارگیری و تخلیه ویفرها و ... را کنترل می کند.هر میکروکنترلر با یک کامپیوتر میزبان ارتباط برقرار می کند. در مقایسه با کوره های افقی، کوره های عمودی جای پا را کاهش می دهند و امکان کنترل بهتر دما و یکنواختی را فراهم می کنند.

کوره افقی:لوله کوارتز آن به صورت افقی برای قرار دادن و گرم کردن ویفرهای سیلیکونی قرار داده شده است. سیستم کنترل اصلی آن مانند کوره عمودی به 5 بخش تقسیم می شود.

کوره پردازش حرارتی سریع (RTP): کوره افزایش سریع دما (RTP) یک سیستم گرمایش سریع و کوچک است که از لامپ های مادون قرمز هالوژن به عنوان منبع گرما برای افزایش سریع دمای ویفر به دمای پردازش استفاده می کند و زمان لازم برای تثبیت فرآیند را کاهش می دهد و ویفر را به سرعت در پایان فرآیند خنک می کند. در مقایسه با کوره‌های عمودی سنتی، RTP در کنترل دما پیشرفته‌تر است، و تفاوت‌های اصلی آن عبارتند از اجزای گرم‌کردن سریع، دستگاه‌های مخصوص بارگذاری ویفر، خنک‌کننده هوای اجباری و کنترل‌کننده‌های بهتر دما. -کوره‌های پردازش (RTP) از کنترل‌های درجه حرارت مدولار استفاده می‌کنند که اجازه کنترل گرمایش و سرمایش جداگانه ویفرها را می‌دهد، نه اینکه فقط جو داخل کوره را کنترل کنند. و این اندازه دسته کوچکتر نیز جریان هوای محلی را در فرآیند بهبود می بخشد.

Semicorex در این زمینه تخصص داردقطعات SiC با پوشش های CVD SiCبرای فرآیند نیمه هادی، مانند لوله، پاروهای کنسول، قایق های ویفر، نگهدارنده ویفر، و غیره. اگر سؤالی دارید یا به اطلاعات بیشتری نیاز دارید، لطفاً با ما تماس بگیرید.

تلفن تماس شماره+86-13567891907

پست الکترونیک:sales@semicorex.com