Two characterisation operating modes for VCSEL wafer oxidation measurement at ALOXTEC

ALOXTEC III-V族光子器件湿法热氧
化设备

 

从研发到生产。一个架构。四台设备。一个工艺。

 

关于 ALOXTEC 设备系列

 

AlAs 和 AlGaAs 的湿法热氧化是 III-V 族光子器件制造中一个至关重要的工艺步骤。该工艺形成的氧化物孔径同时决定了垂直腔面发射激光器(VCSEL)、电致发光器件(EEL)和光子波导中的电流局域化、光学模式体积以及器件的长期可靠性。其几何形状、均匀性和可重复性决定了该工艺的最高良率。
专为此步骤设计的设备必须能够实时监测和控制氧化前沿,根据测得的孔径直径(而非经过时间)终止工艺,并能在不同设备和生产基地间转移该工艺能力,且不产生需要重新认证的设备效应。ALOXTEC设备从设计之初就旨在满足这些要求。

全系列设备采用统一架构

这四台设备共享单一的工艺和计量系统。相同的炉腔几何结构、气体输送架构、原位双摄像头视觉系统、基于孔径的终
止逻辑以及UniformPerf©均匀性选项,在所有三台氧化设备中均保持一致。

其对运营的影响显而易见:在 GEN1.4L手动设备上表征的工艺,生成的数据格式与 GEN2.0 HV 自动设备上相同工艺的数据
格式完全一致。工艺配方可直接转移,无需修改。接受过某一套系统培训的工程师,无需重新培训即可操作其他任何设备。
对于管理多个站点、不同设备代号或产品开发阶段的企业而言,这种一致性彻底消除了整类转移风险和认证成本。

选择合适的设备

 

ALOX GEN1.4L
手动
ALOX GEN1.4L
自动
ALOX GEN2.0 HV
自动档
CHAROX 1.0 –
预售开启
主要用途 工艺开发 + 研发 生产 + 多产品开发 大规模生产 质量控制计量
吞吐量 200–600
片/月
800–1,000
晶圆/月
1,800–2,400
片/月
联系 ALOXTEC
加载中 手动 全自动 全自动 手动或自动
氧化过程中的晶圆旋转和晶圆内测量 ✓(全球首创) ✓(全球首创) ✓(全球首创) 不适用
集成工艺 三合一

氧化退火

表征

4合1

氧化退火表征 自动装卸

4合1

氧化退火表征 自动装卸

仅表征
兼容 UniformPerf© 不适用
SEGS/GEM ✓ SEMI
E30/37/40/42
✓ SEMI
E30/37/40/42
✓ SEMI
E30/37/40/42
✓ SEMI
E30/37/40/42

 

对于处于开发阶段的企业而言,《GEN1.4L 手册》是最佳的起点。随着产能扩大,配方可直接迁移至 GEN1.4L自动版或 GEN2.0 HV Auto,无需任何修改。CHAROX 1.0 可作为任何配置的补充——它是一项并行的质量控制资产,而非集成氧化计量系统的替代方案。

ALOX GEN1.4 Manual Light R&D wet oxidation furnace with UniformPerf technology

ALOX GEN1.4L手动版 — 适用于研发及小批量生产

ALOX GEN1.4L手动版是进入 ALOXTEC 产品系列的最佳切入点:这是一款紧凑且功能齐全的设备,专为开发阶段的生产、大学洁净室及研究实验室设计。 它具备 ALOXTEC 架构的完整工艺和计量能力——停在光阑上的终点检测、带单色器的双摄像头原位视觉、完整的 T/H/P 工艺窗口——并支持手动装载晶圆和完全的操作员控制。
• 光阑均匀性最小-最大值:不使用 UniformPerf© 时为 0.6 µm,
• 启用UniformPerf©时为0.3 µm。
• 晶圆间偏差(启用 UniformPerf©):6 英寸晶圆上 σ < 0.1 µm。
• 三合一功能(氧化 + 表征 + 退火)消除了在工艺开发过程中对单独计量工具。吞吐量:200–600片/月。
作为 ALOXTEC 设备系列中的工艺开发参考标准,在 GEN1.4L手动上创建的所有配方均可直接传输至 GEN1.4L自动版和 GEN2.0 HV Auto,无需修改。

ALOX GEN1.4 Auto Light industrial wet oxidation furnace for VCSEL production

ALOX GEN1.4L自动版 — 适用于量产及多产品开发

 

ALOX GENL 1.4自动版 结合了 ALOXTEC 产品系列所具备的全面工艺深度、自动晶圆装载功能以及一项工艺创新:在氧化过程中进行晶圆旋转和原位测量。在湿式热氧化工艺中,晶圆首次在活性氧化阶段进行旋转。这解决了残余孔径不均匀性的根本原因——即炉腔内的局部温度和水蒸气梯度导致氧化速率存在方向偏差。通过旋转晶圆,设备能够持续地在所有方位角位置上对这些梯度进行平均。尤为关键的是,专有的原位视觉系统在旋转过程中持续提供实时孔径测量数据——这在该领域尚属全球首创。
在不使用UniformPerf©的情况下,6英寸晶圆的孔径均匀度可达σ < 0.25 µm;若使用UniformPerf©,则可达σ < 0.1 µm。根据所选系统的不同,批次间平均孔径偏差可保持在0.25 µm以下或0.1 µm以下。4合1工艺循环将自动装载、氧化、表征和退火集成于单一不间断流程中。吞吐量:3英寸至8英寸规格晶圆月处理量为800–1,000片,并支持完整的SECS/GEM连接。

ALOX GEN2.0 HV Auto High-Volume Industrial oxidation, annealing, characterization for VCSELs

ALOX GEN2.0 HV Auto — 生产规模的湿法热氧化

 

ALOX GEN2.0 HV Auto 设备在保持与 GEN1.4 设备相同的工艺性能(包括相同的工艺窗口、相同的孔径均匀性以及相同的原位视觉测量)的同时,月吞吐量可达 2,400 片晶圆。该设备专为全自动化生产环境设计,将机器人晶圆处理技术与全面的SECS/GEM标准兼容性(SEMI E30、E37、E40、E42)相结合。其显著的生产优势在于无需重新认证的工艺配方移植性:由于 GEN2.0 与 GEN1.4L Auto 采用相同的工艺腔室几何结构、气体输送架构和视觉系统,所有工艺配方均可从开发阶段直接转移至生产阶段,无需进行工具效应校正或工艺重新验证。这并非软件功能——而是出于刻意架构设计的结果,旨在确保整个产品系列在物理工艺上保持等效性。
 

CHAROX 1.0 full-wafer characterisation tools for VCSEL oxidation metrology

CHAROX 1.0 — 用于垂直腔面发射激光器(VCSEL)质量控制的特性分析

预售开启

 

CHAROX 1.0 是一款专用光学表征工作站,其测量能力与 ALOXTEC 设备系列中嵌入的集成原位视觉系统完全一致——包括双摄像头架构、单色仪、自动图案识别以及五路同步测量输出——所有这些功能均集成于一个完全独立的系统中,并安装在隔振光学台上。

该系统专为独立于氧化周期运行的质量控制工作流程而设计:氧化前EPI检测、后处理验证、非ALOXTEC晶圆的入厂计量,以及氧化设备满负荷运行的晶圆厂中的专用质检站。提供手动或全自动配置,支持SECS/GEM连接。
 

Two characterisation operating modes for VCSEL wafer oxidation measurement at ALOXTEC
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感应加热是一种快速、精确、易于摊销且二氧化碳排放量低的加热方法

 

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