Устойчивая тенденция к уменьшению размеров элементов структуры микроприборов до субмикронных требует модернизации существующего и разработки нового эпитаксиального прецизионного оборудования [1,2]. Это особенно важно в связи с переходом на использование подложек большого диаметра (200 и 300 мм), а также необходимостью получения эпитаксиальных структур (ЭС) с разнородными материалами.

sitemap
Наш сайт использует cookies. Продолжая просмотр, вы даёте согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь с нашей Политикой Конфиденциальности
Согласен
Поиск:

Вход
Архив журнала
Журналы
Медиаданные
Редакционная политика
Реклама
Авторам
Контакты
TS_pub
technospheramag
technospheramag
ТЕХНОСФЕРА_РИЦ
© 2001-2025
РИЦ Техносфера
Все права защищены
Тел. +7 (495) 234-0110
Оферта

Яндекс.Метрика
R&W
 
 
Вход:

Ваш e-mail:
Пароль:
 
Регистрация
Забыли пароль?
Книги по нанотехнологиям
Другие серии книг:
Мир материалов и технологий
Библиотека Института стратегий развития
Мир квантовых технологий
Мир математики
Мир физики и техники
Мир биологии и медицины
Мир химии
Мир наук о Земле
Мир электроники
Мир программирования
Мир связи
Мир строительства
Мир цифровой обработки
Мир экономики
Мир дизайна
Мир увлечений
Мир робототехники и мехатроники
Для кофейников
Мир радиоэлектроники
Библиотечка «КВАНТ»
Умный дом
Мировые бренды
Вне серий
Библиотека климатехника
Мир транспорта
Мир фотоники
Мир станкостроения
Мир метрологии
Мир энергетики
Книги, изданные при поддержке РФФИ
Выпуск #6/2008
Х.Миркурбанов, В.Тимофеев, В.Одиноков, Г.Павлов, Д.Верёвкин, А.Кравченко.
Установка эпитаксиального наращивания слоев для индивидуальной обработки подложек большого диаметра
Просмотры: 3869
Устойчивая тенденция к уменьшению размеров элементов структуры микроприборов до субмикронных требует модернизации существующего и разработки нового эпитаксиального прецизионного оборудования [1,2]. Это особенно важно в связи с переходом на использование подложек большого диаметра (200 и 300 мм), а также необходимостью получения эпитаксиальных структур (ЭС) с разнородными материалами.
В России для получения эпитаксиальных структур на кремниевых подложках диаметром 100 и 150 мм в основном используется оборудование групповой обработки (УНЭС-101, ЭПИКВАР 101М, ЭПИКВАР 121МТ и др.). Для таких установок разработан ряд реакторов, совершенствование которых связано с ростом требований к ЭС [4].
По способу нагрева реакторы можно разделить на две группы – с односторонним и двухсторонним нагревом подложек. В реакторах с односторонним нагревом подложки расположены на внешней стороне нагревателя, где нагрев в основном индукционного типа (ЭПИКВАР-101М, EpiPro и др.) [3–5]. Во второй группе реакторов нагрев осуществляется лучистой энергией (ИК) от ламповых панелей через стенку реактора.
По сравнению с групповой индивидуальная обработка подложек имеет ряд достоинств. К ним относятся возможность полной автоматизации, кластеризация, более простой и надежный невскрываемый реактор с управляемым течением газового потока, минимальная фоновая память реактора, меньшие энергетические затраты, более экономичное использование реагентов [3–6]. Как и при групповой обработке, в реакторах индивидуальной обработки используется односторонний и двухсторонний нагрев подложек.

С использованием результатов теплофизических и физико-механических исследований состояния подложки в реакторе эпитаксиального наращивания для индивидуальной обработки подложек больших диаметров, а также анализа газодинамических характеристик потока в щелевом кварцевом реакторе в НИИТМ разработана и выпускается установка эпитаксиального наращивания для индивидуальной обработки подложек – ЕТМ 150/200-0,1, компоновочная схема которой приведена на рисунке.
Установка предназначена для выполнения как низкотемпературного (Ge), так и высокотемпературного (Si) эпитаксиального наращивания на индивидуальные подложки диаметром 150–200 мм при нормальном и пониженном давлении. Нагрев подложки ламповый (ИК), автоматизация процесса полная.
Конструктивно установка выполняется в виде единого технологического модуля, включающего реактор с ламповой системой нагрева, системы автоматической перегрузки подложек, управления и газораспределения.
Реакторный блок содержит кварцевый реактор, подложкодержатель (графит ОСЧ, покрытый SiC), ламповый блок и систему механизации. Последняя представляет собой узел вращения подложки с диапазоном угловых скоростей 5–100 об/мин.
В ламповом блоке размещены галогеновые лампы верхнего, нижнего и бокового нагрева. Внутренние отражающие стенки лампового блока полированы и покрыты отражающим слоем золота. Охлаждение корпуса ламп и стенок реактора воздушное. Температура охлаждаемой стенки реактора 550–600°С. Контроль и пятизонное управление температурой подложкодержателя осуществляется с помощью пяти термопар.
Модуль загрузки обеспечивает манипуляции подложкой без участия оператора и без вскрытия реакторной зоны.
В системе газораспределения используются быстродействующие высокоточные дозаторы с металлическими уплотнениями, исключающими загрязнение реактора.
Система управления установкой трехуровневая, построенная на промышленном контроллере DL-405 с доступным программным обеспечением "Think and Do". Управляющая станция включает компьютерный блок, монитор и клавиатуру.
Ожидаемая типовая производительность – 10 пл./ч, что соответствует зарубежным аналогам. Установка рассчитана на непрерывную работу без вскрытия реактора. Для обеспечения производительности, сравнимой с производительностью установки групповой обработки, необходимо компоновать две установки с вариантами левостороннего и правостороннего технологического обслуживания.
Результаты теплофизических и физико-механических исследований процесса наращивания прецизионных эпитаксильных слоев на подложках большого диаметра, анализ газодинамических характеристик потока в щелевом кварцевом реакторе и пластических деформаций подложек, ставшие теоретической основой создания установки ЕТМ 150/200-01, будут представлены в статье этого же творческого коллектива в следующем номере журнала.
Литература
1. Петров С.В., Прокопьев Е.П., Белоусов В.С. Опытно-промышленная эпитаксия кремния: Новая аналитическая модель. – Петербургский журнал электроники, 1996, №1 (10), с. 29–40.
2. Макушин М.В. Современное состояние и перспективы развития рынка эпитаксиальных пластин. – Зарубежная электронная техника, 2001, вып. 4, с.53–59.
3. Сажнев С.В., Миркурбанов Х.А., Тимофеев В.Н. Состояние проблемы разработки эпитаксиальных установок. – Оборонный комплекс – научно-техническому прогрессу России. – М.: ВИМИ, 2003, № 4, с. 43–45.
4. Петров С.В., Сигалов Э.Б., Папков Н.С. Эпитаксиальные реакторы для различных областей полупроводникового производства. – Электронная промышленность, 1990, №3, с. 3–6.
5. Каблуков А.Л. Разработка и исследование агрегатов для проведения процесса газофазного осаждения эпитаксиальных слоев кремния на подложки большого диаметра./Дисс. на соискание к.т.н., М.:2003.
6. Миркурбанов Х.А. Разработка реактора эпитаксиального наращивания одиночных подложек и исследование в нем теплофизических и физико-механических процессов./ Дис. на соиск. учен. степени к.т.н., М., 2005.
 
 Отзывы читателей
Разработка: студия Green Art