半導體外延爐是半導體設備中獲得外延生長的關鍵設備,在晶圓制造階段具備非常重要的作用。其重要程度主要表現在以下幾方面:
外延生長:在外延性爐內,于單晶體基板表層堆積一層具有特定晶向、電阻和摻雜濃度的單晶體塑料薄膜,建立與基板晶格常數連續不斷的外延層。
控制:可控制氣溫、氣體壓力、工作壓力等數據,完成彈性散射厚度控制跟高均勻度。
適用元器件構造:用于制作異質結、雙層超晶格、高純低缺點層等,是電力電子器件、射頻器件、光電器件等關鍵工藝基本。
承前啟后:聯接基板材料和芯片生產,外延層品質立即影響元器件合格率和性能。
成本高:在氮化硅(SiC)元器件制造中,外延性加工成本占比達到20%,外延性爐是重點資本性支出。
產業化短板:先前外延性爐一直被國際企業壟斷性,近年來中國電科48所、晶盛機電等實現6英尺、8英尺SiC外延性爐提升,助推全產業鏈安全自主可控。
綜上所述,半導體外延爐不僅僅是完成性能芯片生產的關鍵所在專用工具,更加是在第三代半導體、新能源等發展戰略行業推進技術獨立和產業安全的核心裝備。