半导体外延炉的真空值基本要求其使用性能的关键指标之一,详细如下:
一、真空值范畴
基本规定
半导体外延炉的波导管需达到几千分之一毫巴(10⁻³ mbar)至几十亿分之一毫巴(10⁻⁹ mbar)的真空值范畴,以获取高均匀度、低污染的液相自然环境。
高真空区域(10⁻³~10⁻⁸ Torr,约1.3×10⁻³~1.3×10⁻⁸ mbar):用以基本外延生长,保证分子结构碰撞频率减少,降低残渣影响。
超高真空地区(<10⁻⁸ Torr,约<1.3×10⁻⁸ mbar):适用于对原材料纯净度要求极高的情景(如弹性散射厚度超层析生长发育)。
单位转换与范畴配对
不一样资料中真空度单位很有可能选用Torr或毫巴(1 mbar≈0.75 Torr),应根据加工工艺要求统一计算后选择适合的范畴。
二、技术进行
传统式真空设备:选用真空泵和分子泵组成,适用超高真空要求(10⁻⁵~10⁻⁸ mbar)。
新式技术性:超高真空技术性(如离子泵、低温泵):适用10⁻⁹ mbar以内的极限真空,用以高精密外延性加工工艺。
光泵技术性:根据激光器制冷提升真空泵可靠性,降低汽体残余。
三、设计和制造主要因素
材料种类
真空腔体需采用三氧化二铝、氧化锆陶瓷或石英石等低放空气率原材料,保证长期性真空泵可靠性。
密封性设计方案
包含密封性插口、阀门和法兰的提升,防止微漏汽造成真空值起伏。
进风口与废气操纵
调节反应气体压力(如SiH₄、H₂),保持生存环境的液相均匀度。
四、系统软件性能参数
极限真空
系统能实现的少工作压力(如<10⁻⁹ mbar),直接关系外延片缺点密度外表粗糙度。
抽气速率
确定实现目标真空值所需要的时间,需结合室容积制造工艺周期时间全方位设计。