单晶炉:半导体晶圆制造的头道工序设备

半导体设备对整个半导体行业起着重要的支撑作用。因半导体制造工艺复杂,各个环节需要的设备也不同,从流程工序分类来看,半导体设备主要可分为晶圆制造设备(前道工序)、封装测试设备(后道工序)等。本文是半导体设备专题栏目的第 1 篇文章,介绍晶圆制造的头道工序设备——单晶炉。直拉式单晶硅生长炉是一种高效率制备硅单晶体的设备。将多晶硅原料放在炉体的石英坩埚内进行高温熔化(1450℃以上),在低真空度和氩气保护下,通过紫晶插入多晶硅熔体后,在紫晶周围形成过冷态并进行有规律生长,形成一根单晶棒体。单晶生产基本流程是:将多晶硅原料放入单晶炉,加热融化,逐步分别进行缩颈生长、放肩生长、等径生长和尾部生长,然后开炉取料,进行晶体测试,最后进行包装、入库,再发货。单晶炉的基本结构(如下图1所示)由以下九部分构成:上炉室、下炉室、炉盖、隔离阀室、观察窗、晶体提升旋转机构、坩埚提升旋转机构、控制柜和基座图1图2提拉头:主要由安装盘、减速机、籽晶腔、划线环......阅读全文

非晶半导体的定义

非晶半导体又称无定形半导体或玻璃半导体,非晶态固体中具有半导电性的一类材料。具有亚稳态结构,组成原子的排列是短程有序、长程无序,键合力未发生变化,只是键长和键角略有不同。按键合力性质有共价键半导体,包括四面体的Si、Ge、SiC、ZnSn、GaAs、GaSb等,“链状”的S、Se、Te、As2Se3

单晶半导体材料的制备方法

为了消除多晶材料中各小晶体之间的晶粒间界对半导体材料特性参量的巨大影响,半导体器件的基体材料一般采用单晶体。单晶制备一般可分大体积单晶(即体单晶)制备和薄膜单晶的制备。体单晶的产量高,利用率高,比较经济。但很多的器件结构要求厚度为微米量级的薄层单晶。由于制备薄层单晶所需的温度较低,往往可以得到质量较

单晶半导体材料的制备方法

具体的制备方法有:①从熔体中拉制单晶:用与熔体相同材料的小单晶体作为籽晶,当籽晶与熔体接触并向上提拉时,熔体依靠表面张力也被拉出液面,同时结晶出与籽晶具有相同晶体取向的单晶体。②区域熔炼法制备单晶:用一籽晶与半导体锭条在头部熔接,随着熔区的移动则结晶部分即成单晶。③从溶液中再结晶。④从汽相中生长单晶

永新光学:光学产品助力光通讯、半导体晶圆及集成电路检测

  永新光学11月13日在互动平台表示,目前公司生产的光刻镜头可应用于PCB光刻设备。此外,公司生产的光学显微镜及光学元组件可用于光通讯、半导体晶圆及集成电路的检测等领域。永新光学:  永新光学股份有限公司成立于1997年,其子公司南京江南永新光学有限公司最早成立于1943年。公司是一家精密光学仪器

12英寸项目规划开工,又一半导体硅片厂商拟闯关科创板

  近日,北京证监会披露,有研半导体硅材料股份公司(以下简称“有研半导体”)拟科创板上市,目前,有研半导体于7月5日与中信证券签署了上市辅导协议。  有研半导体成立于2001年6月,注册资本约10亿元人民币,主要从事硅及其它半导体材料、设备的研究、开发、生产与经营,提供相关技术开发、技术转让和技术咨

晶圆切割设备的重要性

       现阶段,硬脆材料切割技术主要有外圆切割、内圆切割和线铭切割。外圆切割组然操作简单,但据片刚性差,切割全过程中锯片易方向跑偏.造成 被切割工们的平面度差:而内圆切割只有进行直线切割.没法进行斜面切割.线锯切割技术具备割缝窄、高效率、切成片性价比高、可进行曲线图切别等优点成为口前普遍选用的

晶圆清洗设备的目的和分类

  半导体晶圆对微污染物的存在非常敏感,为了达成晶圆表面无污染物的目标,必须移除表面的污染物并避免在制程前让污染物重新残余在晶圆表面。因此半导体晶圆在制造过程中,需要经过多次的表面清洗步骤,以去除表面附着的金属离子、原子、有机物及微粒。  目前晶圆清洗技术大致可分为湿式与干式两大类,仍以湿式清洗法为

PlasmaQuant®-MS-分析晶圆表面金属杂质

  分析背景简介  硅片是半导体制造业的基础材料,硅片表面及少量的金属污染都可能导致器件功能的失效,所以硅片表面金属杂质测试是不可或缺的步骤。VPD跟ICPMS 联用检测硅片表面金属杂质是目前最常见的一种手段。目前 VPD也是有成熟的全自动化仪器,它的过程就是利用机械管先将硅片暴露于HF蒸气部分,以

云锗牵手中科院-共建光电半导体材料联合实验室

  昨日,云南锗业就与中国科学院半导体研究所合作共建光电半导体材料联合实验室一事发布公告,未来3年,云南锗业将投入150万元用于支持光电半导体材料及其相关器件研究。  公告显示,7月7日,双方在昆明高新区云南国家锗材料基地内举行“云南临沧鑫圆锗业股份有限公司一中国科学院半导体研究所光电半导体材料联合

我国半导体SiC单晶粉料和设备生产实现新突破

6月5日,在中国电子科技集团公司第二研究所(简称中国电科二所)生产大楼内,100台碳化硅(SiC)单晶生长设备正在高速运行,SiC单晶就在这100台设备里“奋力”生长。 中国电科二所第一事业部主任李斌说:“这100台SiC单晶生长设备和粉料都是我们自主研发和生产的。我们很自豪,正好咱们自己

西安光伏业形成完整产业链-国内外巨头纷纷落户

  随着本地光伏企业的强势崛起,和一大批国内外行业巨头的纷纷落户,西安光伏产业围绕产业链的价值高端和市场前端布局项目,已经形成了较为完整的产业链,呈现出巨大的发展优势。 10月29日,国内首家从事多线切割机应用企业――西安华晶电子技术有限公司太阳能光伏材料加工

非晶半导体的产品特点

广义而言,凡不具有长程序的物质统称为非晶体,有时也称为无定形(Amorphous)。至今国际上对非晶态物质尚无统一的定义和提法,一般认为与其说“非晶态物质是什么什么”,不如说“非晶态物质不是什么什么”。因为非晶态中的无序不是单纯的混乱,而是残缺不全的秩序,即非晶态物质中还存在着某种程序的有序性,这就

非晶半导体的产品分类

非晶半导体可按H.Fritzsche将非晶半导体分为三大类:1、共价非晶固体(1)四配位非晶薄膜Si,Ge,SiC,InSb,GaAs,GaSb…(2)四配位玻璃CdGen,As2,CdSixP2,ZnSixP2,CdSnxAs2…(3)孤对半导体a、元素和化合物:Se,S,Te,As2Se3,As

非晶半导体的结构特点

非晶半导体与其他非晶材料一样,是短程有序、长程无序结构。我们以非晶硅为例,说明非晶半导体的结构。共价键晶体有确定的键长和键角,A原子近邻有4个Si原子,B原子除了和A原子形成一个共价键外,还与另外3个原子形成共价键,以虚线来表示。在不改变相邻两键间的键角情况下,可以绕AB轴旋转,以改变虚线联结的3个

利用深紫外激光PEEM/LEEM对晶圆六方氮化硼结构表征研究

  近日,中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室研究员傅强团队与台积电(TSMC)Lain-Jong Li团队、台湾交通大学Wen-Hao Chang团队、美国莱斯大学B. I. Yakobson团队、北京大学教授张艳峰团队合作,在2英寸晶圆衬底上成功外延生长单晶六方氮化硼(hBN)单层

晶圆制备——如何从沙子到wafer?(二)

  1. 多晶硅提纯:  先是沙子(SiO2)与碳在高温下(2000C)置换反应,生成硅和CO2。此时的硅为冶金级别的(MGS: Metallic Grade Silicon),也就是粗制的多晶硅。  然后再用MGS的硅与HCl在300C下反应生成TCS(SiHCl3),然后经过过滤和冷凝可

晶圆清洗设备的两种形式

  按照清洗方式的不同,清洗设备可分为两种,分别是单片式和槽式。  一、单片式清洗机是由几个清洗腔体组成,再通过机械手将每一片晶圆送至各个腔体中进行单独的喷淋式清洗,清洗效果较好,避免了交叉污染和前批次污染后批次,但缺点是清洗效率较低,成本偏高。  二、槽式清洗机是将晶圆放在花篮中,再利用机械手依次

晶圆制备——如何从沙子到wafer?(三)

  4. 抛光(Lapping):因为刚刚切下来的wafer,表面一定有很多损伤,而且表面粗糙,所以这一步类似CMP功效用slurry去磨平,所以我们的wafer有时候也叫polish wafer。  5. 湿法蚀刻(wet etch):因为刚才的抛光还是机械的磨平,所以还是无法完全去除损伤

高压碳化硅解决方案:改善4HSiC晶圆表面的缺陷问题1

  碳化硅(SiC)在大功率、高温、高频等极端条件应用领域具有很好的前景。但尽管商用4H-SiC单晶圆片的结晶完整性最近几年显着改进,这些晶圆的缺陷密度依然居高不下。经研究证实,晶圆衬底的表面处理时间越长,则表面缺陷率也会跟着增加。  碳化硅(SiC)兼有宽能带隙、高电击穿场强、高热导率、高

物理所实现多层MoS2外延晶圆推动二维半导体的器件应用

  以二硫化钼为代表的二维半导体材料,因其极限的物理厚度、极佳的柔性/透明性,是解决当前晶体管微缩瓶颈及构筑速度更快、功耗更低、柔性透明等新型半导体芯片的一类新材料。近年来,国际上已在单层二硫化钼的晶圆制备及大面积器件构筑方面不断突破,在晶圆质量和器件性能方面逐渐逼近极限。例如,中国科学院物理研究所

非晶半导体的的应用特点

(1)晶体具有确定的融点,而非晶体由于元素间结合能不一以及原子位置的无规则性而存在一个软化温度范围(这就是玻璃的特点);(2)晶体中由于原子排列的表面效果具有解理面,在无定形固体中则无之。而非晶体中络合原子闯成锁状结构,与同种晶体相比粘性强,抗张力好。因此加工性好,容易制成均质薄膜;(3)可以藉改变

我国第三代半导体材料制造设备取得新突破

  近日,863计划先进制造技术领域“大尺寸SiC材料与器件的制造设备与工艺技术研究”课题通过了技术验收。   通常,国际上把碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等宽禁带半导体材料称之为第三代半导体材料。其在禁带宽度、击穿场强、电子饱和漂移速度、热导率等综合物理特性上具有更加突出的综合优势,特别在抗高

浅析适用于射频微波等高频电路的半导体材料及工艺-1

半导体材料是一类具有半导体性能(导电能力介于导体与绝缘体之间,电阻率约在 1mΩ·cm~1GΩ·cm 范围内)、可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料。按种类可以分为元素半导体和化合物半导体两大类,元素半导体指硅、锗单一元素形成的半导体,化合物指砷化镓、磷化铟等化合物形成的半导体。随着无

Intel展示Tiger-Lake晶圆,核心面积增大20%

CES 2020大展上Intel首次公开了下一代移动平台Tiger Lake(或将命名为十一代酷睿)的部分细节,采用10nm+工艺,集成新的Willow Cove CPU核心、Xe LP GPU核心,IPC性能提升超过两位数,同时大大增强AI性能。在会后的内部展示上,Intel首次拿出了Ti

半导体材料的发展现状

相对于半导体设备市场,半导体材料市场长期处于配角的位置,但随着芯片出货量增长,材料市场将保持持续增长,并开始摆脱浮华的设备市场所带来的阴影。按销售收入计算,日本保持最大半导体材料市场的地位。然而台湾、ROW、韩国也开始崛起成为重要的市场,材料市场的崛起体现了器件制造业在这些地区的发展。晶圆制造材料市

半导体材料的发展现状

相对于半导体设备市场,半导体材料市场长期处于配角的位置,但随着芯片出货量增长,材料市场将保持持续增长,并开始摆脱浮华的设备市场所带来的阴影。按销售收入计算,日本保持最大半导体材料市场的地位。然而台湾、ROW、韩国也开始崛起成为重要的市场,材料市场的崛起体现了器件制造业在这些地区的发展。晶圆制造材料市

大硅片管制!瓦森纳协议限制14nm工艺硅片出口中国

  就在国内12英寸大硅片(300mm晶圆)项目纷涌而起之际,去年底新修订的《瓦森纳协议》中,便“紧跟形势”地增加了对于12英寸硅晶圆制造技术的出口管制内容。  具体而言,新增内容直指当下国内正在寻求突破的针对于14nm制程的大硅片生产技术,在此之前,中芯国际已宣布14nm实现量产。  “瓦森纳新增

低维单晶材料制造研究获重要进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510607.shtm

真空共晶炉的系统相关介绍

  真空共晶炉的主要原理就是利用真空去除空洞,氮气气氛和还原性气氛是附加条件,客户应当根据自己的产品要求和经济水平进行选择。  存在的真空系统,主要分为  传统回流焊+真空模块:优点是理论来说可以在现有的回流焊产线中进行改进,缺点是除真空体系的模块外其他部分不能完全防止氧化。  单一真空模块配合加热

傅里叶红外光谱仪在第三代Sic半导体应用

   据消息人士透露,我国计划把大力支持发展第三代半导体产业,写入正在制定中的“十四五”规划,计划在2021-2025年期间,在教育、科研、开发、融资、应用等等各个方面,大力支持发展第三代半导体产业,以期实现产业独立自主。当前,以碳化硅为代表的第三代半导体已逐渐受到国内外市场重视,不少半导体厂商已率