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低压化学气相沉积(LPCVD)设备开发技术及配套工艺的研发
首页 >半导体设备资料 >晶圆制造:镀膜-PVD-CVD 2024-01-31 报告错误错误问题可与客服联系,感谢您的支持! [获取免费下载] 觉得本站不错记得分享给好友哦! 0
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资料描述

为了克服大晶圆引起的严重热变形、薄膜均匀性变差以及化学气体耗量激增等技术壁垒,单片式及小批次式(Mini-Batch)LPCVD 腔体、高均匀性气体分配单元及配套的高质量多晶硅(Poly-Si)和硅氧化物(SiOx)薄膜沉积工艺。

💡 合适以下人员研究:

  • 硬件设计与仿真工程师:探讨 Eugene Technology 如何通过多区加热器设计和 CFD 流场模拟,攻克 450mm 超大面积引起的温度不均和流场耗尽效应。

  • 工艺研发与制程工程师: 重点解析多晶硅沉积的温度/压力耦合窗口,以及大晶圆热应力引发的“滑移线缺陷(Slip)”的工程改善手段(如 Susceptor 优化)。

  • 自动化与机械手控制工程师:  EFEM 传输标准、真空重载机械手在高速搬运大晶圆时的震动控制及轨迹校准。

以下为技术目录及核心要点:

一、技术背景

  • 晶圆热形变与自重翘曲: 大口径玻璃或硅片在 LPCVD 高温(>600)环境下易发生严重翘曲和滑移线缺陷。

  • 宏观均匀性恶化: 气体流经超大表面时,反应前驱体耗尽效应更显著。

  • 机械传输与腔体体积限制: OUP 驱动、真空机械臂的高负载稳定传输和巨型真空腔体的气流场控制。

二、 核心硬件架构与大口径反应腔室设计技术

             单片式(Single-Wafer)与微批次式(Mini-Batch)反应腔体设计

  • 适合 450mm 晶圆的快速高均匀度沉积腔体几何拓扑结构。

  • 热场优化管理: 多加热区的高精密独立控温,消除超大晶圆表面的温度梯度。

超大口径气体分配与流场系统优化

  • 基于 CFD(计算流体力学)对 450mm 喷淋头及喷嘴进行的流道仿真优化。

  • 气体流动从“层流过渡”到“全表面覆盖”的均匀控制,解决腔体边缘处的流速死角。

真空与废气处理系统设计

  • 兼顾大容积腔体快速抽空与 LPCVD 低压动态平衡的压力调节阀控制算法。

三、 LPCVD 设备核心薄膜沉积工艺技术

  1. 高质量多晶硅薄膜沉积工艺

  • 采用硅烷)或二硅烷基前驱体的沉积动力学。

  • 工艺视窗控制: 沉积温度、腔体压力、稀释气体流速对 Poly-Si 结晶取向、晶粒大小及表面粗糙度的影响。

掺杂与层状氧化物沉积工艺

  • 用于大深宽比结构表面覆盖的 LPCVD 硅氧化物薄膜工艺窗口。

  • 全盘薄膜厚度偏差控制技术。

四、 界面物理特性表征与缺陷控制技术

  1. 全盘均匀性评估技术

  • 采用多点(如 49 点、121 点法)椭圆偏振光谱仪及四探针电阻仪进行薄膜厚度和电阻率测试。

滑移缺陷与热应力分析

  • 优化基座材质与晶圆接触面设计,缓解高低温切换时的局部热应力集中,杜绝滑移线晶格位错。

颗粒(Particle)控制机制

  • 防止 LPCVD 高温气相反应在腔体顶部或壁面产生副产物粉尘,优化腔体自动在线清洗工艺。

五、 设备自动化控制集成

  1.  EFEM与真空机械手传输

  • 支持 450mm FOUP 的装载标准接口。

  • 大负载真空机械臂的平稳高精确路径控制,防止晶圆滑移和微震动损伤。

智能化工艺控制(FDC & APC)

  • 针对多区加热器功率、MFC 流量计、腔体真空度的时序大数据监控。

  • 实现机台间及批次间沉积速率再现性评估。