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你知道的Epi Si & 你不知道的Epi Si 设备
发布时间:2018-01-05
  随着生活不断智能化,工业控制、家电产品等终端应用不断追求更高能源效率。直接带动了功率半导体和集成电路产业的迅速发展,硅外延(Epi Si)是功率半导体器件的前端工艺,在整个技术链中起着举足轻重的作用。而这个关键工艺的承接者就是SES 630A——一个提供硅外延工艺的技术专家,一款精良的硅外延装备。



  由于硅外延设备结构复杂、技术门槛高, 2013年以前,生产外延片的设备均依赖于国外进口。2013年北方华创推出了具备完全自主知识产权的SES630A硅外延设备,打破了国外对我国的技术封锁,实现了硅外延设备的产业化发展,填补了我国硅外延CVD装备的空白。

SES630A
技术法宝在这里

  硅外延工艺用于在高于1050℃的温度下,在硅单晶衬底上稳定、均匀地生长一层或多层掺杂浓度和厚度可控的硅单晶薄膜。


硅外延工艺

  硅外延关键技术主要体现在高温加热工艺控制、气流场均匀性控制、低损伤多片晶圆传输和软件控制等方面。为了攻克高温加热和气流场均匀性控制这两项关键技术,北方华创专门与国内外领先的材料及加工供应商、国内先进研究机构共同合作,搭建了专门的关键技术试验装置和研究平台,开展温度场、气流场模拟。

10分钟,跨越千度的加热传
温度控制技术

  在温度场仿真结果的指导下,获得了加热线圈系统的优化设计,进一步采用功率控温和PID温控技术灵活配置的方式,有效地控制了各个工艺环节的加热和功率。通过精细调节的控温流程和实时监控,不但能够实现10分钟达到1000多摄氏度的快速升温,更能实现温度稳定性在±1℃的精确控制。

一款设计,让任性的气体不再游离
均匀可控的气流场技术

  在气流场仿真模拟结果的指导下,获得了进气和排气结构的优化设计。在排气结构设计的基础上根据硅片摆放位置划分为不同的区域,通过进气调节结构来改变不同区域硅片表面的气流场,将充分混合的工艺气体均匀可控地输运到工艺腔室,实现了均匀可调的外延工艺气流场,从而达到使外延层均匀生长的目的。

设备的智能大管
可靠稳定的软件控制技术

 设备采用自主开发且完全具备自主知识产权的软件控制系统。设备控制软件性能非常稳定能够满足产线连续、安全量产要求,软件设计符合行业标准,可以兼容第三方软件功能接入。系统拥有人性化的人机交互,为满足不同客户的使用需求,提供了中英文操作界面,供客户自行选择,同时能够根据客户的需要提供软件定制化、差异化的服务。


软件控制系统

SES630A
秀出你的美

 通过关键技术的攻克及应用,SES 630A拥有国际领先的工艺性能及产能输出。设备可实现宽范围(5-130µm)厚度的外延生长。外延表面质量良好(无压伤、无多晶、目检无滑移线),薄膜厚度均匀性、电阻率均匀性等指标已达到国际先进水平。设备在客户端稳定运行,赢得市场的广泛好评。


工艺结果

  今天,SES630A已然收获了许多成长,成为了一款成熟产品在行业中应用。如果产品研发过程是一条流动的大河,五年前SES630A站在河的源头,他是一个想法,一个模型。五年中,走过了中间的夹岸桃花,也看过了漩涡深处的黑洞。现在,在河流中,他是一个水手,乘风破浪;他是一个勇士,威守四方。

  未来的路还很远,我们相信——SES630A会继续深耕发展,砥砺前行,助推CVD技术进步,迎接精彩纷呈的明天。

“不忘初心共筑梦,砥砺奋进写新篇”

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