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薄膜机台(Thin Film)-1.4.5
加热器与温度均匀性加热器是MOCVD另一个重要元件,包括温控器、加热单元、加热盘。因为产能所需不断地推出更大尺寸加热盘,但是磊晶的品质、参杂浓度和温度有绝对关系,所以控制温度的均匀性、加热器的稳定性称为评估设备能力的一个重要条件。加热单元有传统的电阻丝加热…
31
2020-03
薄膜机台(Thin Film)-1.4.4
内衬与排气设计(Liner and Exhaust) 腔体内气体的混合状态、温度梯度以及流场的微观现象皆会影响整体制程的良率与品质。 一般腔体的形状为圆柱形或立方形,如果没有适当的内衬或挡板设计,容易在特定区域产生滞留区或回流区,会导致前驱物发生气相成核反应并产…
30
2020-03
薄膜机台(Thin Film)-1.4.3
水平流场设计水平流场腔体设计使用特殊喷嘴(Injector)或隔板作为气体均匀分散组件,injector后又改进分为二区流场与三区流场,分别将有机金属化合物(TMGa、TMIn、TEGa、Cp2Mg等)和NH3于不同区域引入腔体,并混合所需的H2和N2气体量,平衡各区域的流体流速与流体动量达…
27
2020-03
薄膜机台(Thin Film)-1.4.2
垂直流场设计(Showerhead)垂直流场腔体设计一般使用如同花洒多气体混合分散设计,在基板表面上方设计多孔道的气体分散盘面,一般称为showerhead,将反应前驱物与携带气流均匀分散并垂直流下至基板表面。利用热交换器控制showerhead组件温度在所需范围,降低有机反应物于…
26
2020-03
薄膜机台(Thin Film)-1.4.1
制程原理与机台种类MOVPE与CVD原理相似,仅将气态反应物更换为有机金属前驱物,在室温下有机金属前驱物通常为液态或固态,但是都有相对应的气相蒸气压,可以利用流动气体将前驱物携带进入反应腔体,在适当条件完成化学气相沉积。商用量产设备一般商用设备使用大面积加热承…
25
2020-03
薄膜机台(Thin Film)-1.4.0
有机金属化学气相沉积设备(Metal-Organic CVD,MOCVD) 使用有机金属前驱物作为反应前驱物的薄膜沉积设备都称为MOCVD,在集成电路制程中使用MOCVD技术来进行金属填洞,MOVPE是有机金属气相磊晶系统,常用于发光二极管的沉积。
24
2020-03
薄膜机台(Thin Film)-1.3.9
MBE制程压力由于MBE系统要求达到超高真空,对靶材的纯度要求至少达到6N(99.9999%),故具有防止其他杂质污染的最大优点,可成长高品质半导体薄膜材料与新材料的研发。基板选择任何磊晶制程中的基板具有决定磊晶品质的重要关键因素,而以下两点常被拿来讨论:晶格不匹配(…
23
2020-03
薄膜机台(Thin Film)-1.3.8
反射式高能量子绕射仪(Reflected High Energy Electron Diffraction)10-30KeV的电子沿着近乎平行表面的角度入射,大约在3~5度,电子的穿透深度约为2~3个原子层。因为电子的波特性导致其与表面原子发生绕射现象,因此反射出的电子信号只带有表面的绕射信号。若表面是单…
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2020-03
薄膜机台(Thin Film)-1.3.7
离子真空计(Ion Gauge)Ion Gauge可用于监测蒸镀源分子束等效压力值,以设计化合物半导体的组成比列。也可用于磊晶成长速率及相关参杂物质的浓度设计。
19
2020-03
薄膜机台(Thin Film)-1.3.6
蒸镀源(Effusion Cell)装蒸镀源的坩埚可分为两种材料,一种是高纯石墨材料(Graphit),另一种是高纯度氮化硼(BN),皆使用钽线(Ta Wire)作为加热丝,并于坩埚外围包覆钽箔阻绝热散维持恒温。所有蒸镀源置于冷却井(Cold Trap)避免相互热干扰,以气动式钼(Mo)板遮…
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2020-03
薄膜机台(Thin Film)-1.3.5
分子束磊晶设备原理(Molecular Beam Epitaxy,MBE)MBE主要使用靶材蒸镀提供原子束或分子束,使用单一或多种热分子束至加热基板表面进行表面沉积反应。MBE在基板表面的磊晶体机制:沉积速率主要由基板温度、基板种类以及分子束流量所决定,分为以下四种过程:吸附脱附键…
17
2020-03
薄膜机台(Thin Film)-1.3.4
ALD设备的设计与架构:反应腔体真空系统前驱物:具有自限反应,有气体、固体、液体等Pump系统:涡轮分子泵、干式泵废弃处理系统实时监测装置 系统常用脉冲(Pluses)方式将不同前驱物导入制程环境,在前驱物切换时需要有一个惰性气体的Purge。常用组件质量流量计(MF…
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2020-03
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