半導體外延爐的真空值基本要求其使用性能的關鍵指標之一,詳細如下:
一、真空值范疇
基本規定
半導體外延爐的波導管需達到幾千分之一毫巴(10?3 mbar)至幾十億分之一毫巴(10?? mbar)的真空值范疇,以獲取高均勻度、低污染的液相自然環境。
高真空區域(10?3~10?? Torr,約1.3×10?3~1.3×10?? mbar):用以基本外延生長,保證分子結構碰撞頻率減少,降低殘渣影響。
超高真空地區(<10?? Torr,約<1.3×10?? mbar):適用于對原材料純凈度要求極高的情景(如彈性散射厚度超層析生長發育)。
單位轉換與范疇配對
不一樣資料中真空度單位很有可能選用Torr或毫巴(1 mbar≈0.75 Torr),應根據加工工藝要求統一計算后選擇適合的范疇。
二、技術進行
傳統式真空設備:選用真空泵和分子泵組成,適用超高真空要求(10??~10?? mbar)。
新式技術性:超高真空技術性(如離子泵、低溫泵):適用10?? mbar以內的極限真空,用以高精密外延性加工工藝。
光泵技術性:根據激光器制冷提升真空泵可靠性,降低汽體殘余。
三、設計和制造主要因素
材料種類
真空腔體需采用三氧化二鋁、氧化鋯陶瓷或石英石等低放空氣率原材料,保證長期性真空泵可靠性。
密封性設計方案
包含密封性插口、閥門和法蘭的提升,防止微漏汽造成真空值起伏。
進風口與廢氣操縱
調節反應氣體壓力(如SiH?、H?),保持生存環境的液相均勻度。
四、系統軟件性能參數
極限真空
系統能實現的少工作壓力(如<10?? mbar),直接關系外延片缺點密度外表粗糙度。
抽氣速率
確定實現目標真空值所需要的時間,需結合室容積制造工藝周期時間全方位設計。