MBE的发展

生产工具的销量不断增长，长期机遇不断涌现，Riber的收入将保持上升趋势

主图：Riber的旗舰生产工具Riber MBE 8000是与美国外延片供应商Intellepi合作开发的。

作者：RIcharD STEVENSON，《 》杂志编辑

在我们的圈子里，人们常说MOCVD是大批量晶圆厂进行外延生长的首选工具，而MBE则是学术研究人员的首选技艺。但实际情况要细微得多。虽然MOCVD确实在芯片生产中占据主导地位，但面向 器件制造商的MBE工具的销量正在上升，并将持续上升。

Riber是一家生产多种MBE工具组合的法国公司，这一趋势有助于其销售额的增长。2022年至2023年，该公司外延系统的年销售额攀升了96%，达到2900万欧元，今年的总收入预计超过去年的3920万欧元（含服务和配件收入1030万欧元）。

据公司首席执行官Annie Geoffroy介绍，Riber的成功源于其MBE工具全球销量的增长，以及其市场份额的增加。

在Riber 2023年的收入中，亚洲的销售额几乎占了三分之二。公司总部远在巴黎郊区，之所以能取得这样的成功，是因为为客户建立了本地支持。这些努力已经持续了12年，帮助Riber赢得了海外业务，并巩固了其与客户的关系。

近期，Riber与亚洲芯片制造商进行了交易，今年一月，该客户订购了一对MBE 412系统来开发器件，并订购了MBE 6000，借此提高GaAs pHEMT的产量。

尽管在大多数智能手机中，绝缘体上硅技术已取代pHEMT，但全球范围内仍在批量生产pHEMT。

Riber营销经理Claudine Payen认为这些晶体管可能会有特殊要求，需要通过MBE进行生长，并透露：“美国的一些客户仍在生产pHEMT。”

Riber的另一个行业市场是VCSEL。Riber对提高这种形式激光器的生产效率很感兴趣，促使其与美国外延片供应商Intellepi合作开发出一款新工具Riber MBE 8000。

Claudine Payen表示：“我们设计的Riber MBE 8000不仅产能大，而且均匀性非常好。”她解释道，此工具可容纳四个200 mm晶圆，也可用于需要优秀外延层、极紧密界面、高度厚度和成分均匀性的其他外延设计。

据公司首席技术官Jean-Louis Guyaux称，对用于生长InP雪崩光电二极管以及发紫外光的GaN基LED的Riber工具，人们很感兴趣。就后者而言，已建立一条新的试生产线，其中采用Riber MBE 49，可利用该工具在单个200 mm晶圆或多个100 mm晶圆上进行生长。

在过去的两三年里，Riber还利用MBE开发出一种激光棒钝化技艺，为激光棒镀上ZnSe。真空条件下，该公司的全自动工具可在大批量晶圆厂完成这项任务。

Riber的另一项多元化业务是在硅产业中应用MBE。Jean-Louis Guyaux认为，就采用硅p-n结的成熟电光调制器而言，其性能已接近极限，转向BaTiO₃等功能氧化物则可以实现增益。他补充道：“当然，这是由当前的数据通信硅市场推动的，但人们对利用光子进行量子计算很感兴趣。”

坚固的系统

由于MBE系统的使用寿命较长，大多数订单都是为了提高产能，而不是替换旧工具。其生长室是由不锈钢制成的，因此只需定期维护并更换部件，就可以永久使用。

Jean-Louis Guyaux表示：“淘汰主要源于电子器件”，并解释道，维修生产工具可能包括升级电子器件和控制软件，并引进新的现场实时仪器。

在学术界，使用20世纪80年代的工具进行外延生长的情况并不少见。不过，Riber仍在设法获得大学对新工具的订单，通常新研究项目获得资金支持时，其中就会包括购买新生长工具的拨款。

Claudine Payen表示：“还有一个尺寸问题”，并指出，传统设备可能只能适应非常小的晶圆，而项目需要在较大的晶圆上演示工艺。

Riber 2024年的目标之一是提高MBE 8000已获证实的能力。

另一个目标是继续开展一个名为ROSIE（Riber Oxide Silicon Epitaxy的缩写）的项目，开发适用于300 mm晶圆的生长技术。Jean-Louis Guyaux认为这些努力对半导体行业的发展至关重要。他预测未来不止有III-V族晶圆厂、硅晶圆厂、两种技术的后续结合。硅将是唯一幸存下来的技术平台，因为其有能力应对非常大的市场，而III-V族材料和SiC将被添加到硅这一基础中。

Jean-Louis Guyaux称：“MBE具有热预算，这正是其真正的优势所在。”他指出，使用MOCVD时，裂解前驱体所需的高温可能会损坏晶圆，使用MBE进行生长则可以避免这一问题。

行业的另一个根本性变化可能是开发出将MBE与其他生长技术相结合的混合外延工具。

Riber正在进行这方面的研究，这也是我们相信该公司在未来几年处于有利地位的另一个原因。除了健康的订单、不断增长的销售额、不断扩大的MBE工具组合外，该公司还在为未来做准备，预计我们的行业会发生一些重大变化。