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三腔室分子束外延系統(tǒng)

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更新時(shí)間：2021-08-16 18:43:47瀏覽次數(shù)：150次

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孚光精儀（中國）有限公司

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產(chǎn)品簡介

三腔室分子束外延系統(tǒng)是帶有三個(gè)MBE分子束外延生長腔室的異質(zhì)結(jié)材料MBE生長設(shè)備,可用于在高達(dá)100mm的襯底上以及三個(gè)2英寸以上襯底上一次精確生長外延層,獲得的厚度和均勻性能

詳細(xì)介紹

三腔室分子束外延系統(tǒng)是帶有三個(gè)MBE分子束外延生長腔室的異質(zhì)結(jié)材料MBE生長設(shè)備,可用于在高達(dá)∅100mm的襯底上以及三個(gè)2英寸以上襯底上一次精確生長外延層,獲得的厚度和均勻性能。
三腔室分子束外延系統(tǒng)使用PA-МВЕ和NH3-MBE特殊型號(hào)的MBE生長設(shè)備,可生長InAlGaAsSb或InGaAlN外延異質(zhì)結(jié)構(gòu)。
在使用其他制造商的擴(kuò)散池時(shí)，由于改變了“源到襯底”的距離（晶圓和加熱器同時(shí)進(jìn)行*的垂直移動(dòng)），因此可以進(jìn)行額外的均勻性優(yōu)化。
三腔室分子束外延系統(tǒng)是一個(gè)三室超高壓系統(tǒng)，包括單獨(dú)泵送的生長室、用于預(yù)生長準(zhǔn)備的緩沖/放氣室和負(fù)載鎖定室。所有腔室通過真空門和普通的半自動(dòng)基板轉(zhuǎn)移系統(tǒng)連接。生長過程由基于原有軟件的自動(dòng)化系統(tǒng)控制。它允許控制過程手動(dòng)或在自動(dòng)模式下使用編程配方。

三腔室分子束外延系統(tǒng)基本配置：
•具有垂直生長幾何結(jié)構(gòu)的生長室，通過離子/低溫泵（用于常規(guī)III Vs）或TMP/C Ryopump（用于III氮化物）和鈦升華泵進(jìn)行泵送
•10×63CF孔，用于帶百葉窗的滲出池，1個(gè)中心63CF孔和最多3×40CF無百葉窗的外部孔，用于V組材料閥門裂解器或氣源；紅外高溫計(jì)或激光干涉測量孔
•通過生長室上的幾個(gè)視口可以看到所有滲出細(xì)胞孔
•單個(gè)液氮冷凍板，有效包圍生長體積（NH3-MBE生長操縱器的附加冷凍板）
•基于PBN/PG/PBN的生長機(jī)械手加熱元件，具有高均勻性和快速上下動(dòng)態(tài)
•一套分子源，包括5個(gè)滲出細(xì)胞和V組的源（帶閥裂解器、氮等離子體源或氨注入器）
•基板溫度-不低于900°С（NH3-MBE不低于1200°С）
•現(xiàn)場監(jiān)測工具：RHEED、紅外高溫計(jì)、RGA和激光干涉儀（用于III氮化物生長）
•準(zhǔn)備室，帶有用于基板支架（7個(gè)）和晶片脫氣臺(tái)的存儲(chǔ)盒，原子氫源專用端口
•帶儲(chǔ)物盒的裝載鎖室，用于基板支架（8個(gè)），帶有配備手套箱的快速檢修門
•一套基板支架
•適當(dāng)?shù)某邏簝x表
•烘烤系統(tǒng)（高達(dá)200°C），無熱點(diǎn)形成
•控制電子設(shè)備
•基于原始軟件的過程控制系統(tǒng)
三腔室分子束外延系統(tǒng)主要優(yōu)勢：
•“實(shí)驗(yàn)室到工廠”的概念，允許開展從基礎(chǔ)研究到異質(zhì)結(jié)構(gòu)試生產(chǎn)的活動(dòng)
•鋁（冷唇）專用滲出細(xì)胞，操作穩(wěn)定，鎵（熱唇）提供低橢圓形缺陷密度
•在系統(tǒng)基本配置中對(duì)生長過程進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測的所有必要工具
•特別設(shè)計(jì)的生長操縱器，提供高溫均勻性和加熱/冷卻速率動(dòng)態(tài)
•安裝期間的有效技術(shù)支持，包括基本工藝轉(zhuǎn)移
•簡單的系統(tǒng)操作和定期的技術(shù)維護(hù)
三腔室分子束外延系統(tǒng)參數(shù)：

烘烤后生長室的最終真空度，Torr	<5×10^-11
基板直徑，mm	100或3×2″block
100mm晶圓的厚度和復(fù)合不均勻度，%	±1
“源到基片”距離，mm	135÷210
滲出細(xì)胞百葉窗設(shè)計(jì)	基于磁耦合旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的無沖擊驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)
百葉窗葉片材料	鉭、鉬或PBN（可選）
生長機(jī)械手加熱元件的設(shè)計(jì)	PBN/PG/PBN
生長操縱器的工藝溫度，不低于，℃	900 （NH₃-MBE為1200）
準(zhǔn)備室中基板脫氣溫度，不低于，℃	650 （III氮化物為1100）
生長室烘烤溫度，不低于，℃	200
離子泵容量，不小于，l/s： –生長室（III-N的TMP） –準(zhǔn)備室 –負(fù)載鎖定	800 (2000) 500 300