2018年10月23日-25日,第十五届中国国际半导体照明论坛(SSLCHINA 2018)暨2018国际第三代半导体论坛(IFWS 2018)在深圳会展中心盛大召开。24日下午,“半导体装备与智能制造”分会成功举行。
本届论坛由国家半导体照明工程研发及产业联盟(CSA)、第三代半导体产业技术创新战略联盟(CASA)、深圳市龙华区人民政府主办,国家科学技术部高新技术发展及产业化司、国家科学技术部国际合作司、国家工业与信息化部原材料工业司、国家节能中心、深圳市科技创新委员会和张家港高新技术产业开发区特别支持,深圳市龙华区经济促进局、深圳市龙华区科技创新局、深圳第三代半导体研究院、北京麦肯桥新材料生产力促进中心有限公司承办。
“半导体装备与智能制造”分会作为SSLCHINA论坛重要分会之一,由北京北方华创微电子装备有限公司、中微半导体设备(上海)有限公司、维易科精密仪器国际贸易(上海)有限公司支持协办,中国科学院半导体研究所研究员曾一平主持。会上,来自沙特阿卜杜拉国王科技大学的Kazuhiro Ohkawa教授分享了《用于生长优化和反应器设计的AlGaN MOCVD仿真》主题报告。
他介绍说,AlGaN MOVPE通常采用低压生长。在大气压下,其生长速率会显著下降。 在本文中,我们将报告在较宽的压力、Al /(Ga + Al)比例和温度范围内成功仿真AlGaN生长。考虑到适量聚合物的形成,仿真中AlGaN的生长速率和组分与实验中的非常一致。
温度是化学反应的关键参数之一。通过考虑蓝宝石和石英在高温下的光学特性, 我们计算了MOVPE系统的温度分布[1]。 基于气相与反应器壁和衬底表面温度分布的实际模拟,我们分别在TMGa / NH3 / H2和TMAl / NH3 / H2系统中开发了GaN和AlN生长仿真[2,3]。仿真代码是CFD-ACE +,使用我们原始的氮化物MOVPE参数。这些参数可从日本的Wave Front Ltd获得[4]。我们使用Taiyo-Nippon Sanso MOVPE系统进行实验。
通过使用先前的AlN和GaN模拟,我们发现Al和Ga相关分子中可能存在的额外聚合物形成。相关分子在特定温度下分解导致进一步的聚合物形成。在TMAl / TMGa / NH3 / H2体系的情况下,这种关键的分解分子是MMA1-NH,Al-N和Ga-N,这里MM是单甲基。这些分解的分子形成聚合物,如[MMA1-NH] n- [Ga-N] m,[MMA1-NH] n- [Ga-N] m- [Al-N] k和[Al-N] n- [Ga-N] m(k,m和n为1-6)。仿真中AlGaN生长速率及其Al含量与压力的依赖关系与实验结果一致。不考虑合适的聚合物形成,是不可能实现这种良好的一致性。 同时,通过MOVPE生长AlGaN对温度和TMAl /(TMAl + TMGa)的比率颇为敏感。 这一技术使我们有可能优化氮化物MOCVD并设计升级反应器。【根据会议资料整理,如有出入敬请谅解!】