1. Přehled
Zahřívání, také známé jako tepelné zpracování, se týká výrobních postupů, které fungují při vysokých teplotách, obvykle vyšších než je bod tání hliníku.
Proces ohřevu se obvykle provádí ve vysokoteplotní peci a zahrnuje hlavní procesy, jako je oxidace, difúze nečistot a žíhání pro opravu defektů krystalů při výrobě polovodičů.
Oxidace: Je to proces, při kterém se křemíkový plátek umístí do atmosféry oxidantů, jako je kyslík nebo vodní pára, za účelem tepelného zpracování při vysoké teplotě, což způsobí chemickou reakci na povrchu křemíkového plátku za vzniku oxidového filmu.
Difúze nečistot: odkazuje na použití principů tepelné difúze za podmínek vysoké teploty k zavedení prvků nečistot do křemíkového substrátu podle požadavků procesu tak, aby měl specifickou distribuci koncentrace, čímž se mění elektrické vlastnosti křemíkového materiálu.
Žíhání se týká procesu zahřívání křemíkového plátku po implantaci iontů za účelem opravy defektů mřížky způsobených implantací iontů.
Pro oxidaci/difúzi/žíhání se používají tři základní typy zařízení:
- Horizontální pec;
- Vertikální pec;
- Rychloohřevná pec: zařízení pro rychlé tepelné zpracování
Tradiční procesy tepelného zpracování využívají především dlouhodobého vysokoteplotního ošetření k eliminaci poškození způsobeného iontovou implantací, jeho nevýhodou je však neúplné odstranění defektu a nízká účinnost aktivace implantovaných nečistot.
Navíc vzhledem k vysoké teplotě žíhání a dlouhé době pravděpodobně dojde k redistribuci nečistot, což způsobí difúzi velkého množství nečistot a nesplní požadavky na mělké spoje a úzké rozložení nečistot.
Rychlé tepelné žíhání iontově implantovaných plátků pomocí zařízení pro rychlé tepelné zpracování (RTP) je metoda tepelného zpracování, která zahřeje celý plátek na určitou teplotu (obecně 400-1300 °C) ve velmi krátké době.
Ve srovnání s žíháním v peci má výhody menší tepelný rozpočet, menší rozsah pohybu nečistot v oblasti dotování, menší znečištění a kratší doba zpracování.
Rychlý proces tepelného žíhání může využívat různé zdroje energie a časový rozsah žíhání je velmi široký (od 100 do 10-9s, jako je žíhání lampou, laserové žíhání atd.). Dokáže zcela aktivovat nečistoty a zároveň účinně potlačit redistribuci nečistot. V současné době je široce používán ve výrobních procesech špičkových integrovaných obvodů s průměrem destiček větším než 200 mm.
2. Druhý proces ohřevu
2.1 Proces oxidace
V procesu výroby integrovaných obvodů existují dva způsoby vytváření vrstev oxidu křemíku: tepelná oxidace a depozice.
Oxidační proces označuje proces tvorby SiO2 na povrchu křemíkových plátků tepelnou oxidací. Film SiO2 vytvořený tepelnou oxidací je široce používán v procesu výroby integrovaných obvodů díky svým vynikajícím elektrickým izolačním vlastnostem a proveditelnosti procesu.
Jeho nejdůležitější aplikace jsou následující:
- Chraňte zařízení před poškrábáním a znečištěním;
- Omezení pole izolace nosičů nabití (povrchová pasivace);
- Dielektrické materiály v hradlových oxidech nebo strukturách skladovacích buněk;
- Maskování implantátů při dopingu;
- Dielektrická vrstva mezi kovovými vodivými vrstvami.
(1)Ochrana a izolace zařízení
SiO2 narostlý na povrchu plátku (křemíkového plátku) může sloužit jako účinná bariérová vrstva k izolaci a ochraně citlivých zařízení v křemíku.
Protože SiO2 je tvrdý a neporézní (hustý) materiál, lze jej použít k účinné izolaci aktivních zařízení na křemíkovém povrchu. Tvrdá vrstva SiO2 bude chránit křemíkový plátek před poškrábáním a poškozením, ke kterému může dojít během výrobního procesu.
(2)Povrchová pasivace
Povrchová pasivace Hlavní výhodou tepelně vypěstovaného SiO2 je to, že může snížit hustotu povrchového stavu křemíku omezením jeho visících vazeb, což je efekt známý jako povrchová pasivace.
Zabraňuje elektrické degradaci a snižuje cestu pro svodový proud způsobený vlhkostí, ionty nebo jinými vnějšími nečistotami. Tvrdá vrstva SiO2 chrání Si před poškrábáním a procesním poškozením, ke kterému může dojít během postprodukce.
Vrstva SiO2 narostlá na povrchu Si může vázat elektricky aktivní kontaminanty (kontaminace mobilními ionty) na povrchu Si. Pasivace je také důležitá pro řízení svodového proudu spojovacích zařízení a rostoucích stabilních oxidů hradel.
Jako vysoce kvalitní pasivační vrstva má oxidová vrstva požadavky na kvalitu, jako je rovnoměrná tloušťka, žádné dírky a dutiny.
Dalším faktorem při použití oxidové vrstvy jako Si povrchové pasivační vrstvy je tloušťka oxidové vrstvy. Oxidová vrstva musí být dostatečně silná, aby zabránila nabití kovové vrstvy v důsledku akumulace náboje na křemíkovém povrchu, což je podobné charakteristikám ukládání náboje a průrazu běžných kondenzátorů.
SiO2 má také velmi podobný koeficient tepelné roztažnosti jako Si. Křemíkové plátky se roztahují během vysokoteplotních procesů a smršťují se během ochlazování.
Si02 expanduje nebo smršťuje rychlostí velmi blízkou rychlosti Si, což minimalizuje deformaci křemíkového plátku během tepelného procesu. Tím se také zabrání oddělení oxidového filmu od povrchu křemíku v důsledku napětí filmu.
(3)Oxidové dielektrikum brány
Pro nejběžněji používanou a důležitou hradlovou oxidovou strukturu v technologii MOS se jako dielektrický materiál používá extrémně tenká oxidová vrstva. Protože hradlová oxidová vrstva a Si pod ní mají vlastnosti vysoké kvality a stability, je hradlová oxidová vrstva obecně získávána tepelným růstem.
SiO2 má vysokou dielektrickou pevnost (107V/m) a vysoký měrný odpor (asi 1017Ω·cm).
Klíčem ke spolehlivosti zařízení MOS je integrita hradlové oxidové vrstvy. Struktura hradla v zařízeních MOS řídí tok proudu. Protože tento oxid je základem pro funkci mikročipů založených na technologii polního efektu,
Proto jsou základními požadavky vysoká kvalita, vynikající rovnoměrnost tloušťky filmu a nepřítomnost nečistot. Jakákoli kontaminace, která může zhoršit funkci hradlové oxidové struktury, musí být přísně kontrolována.
(4)Dopingová bariéra
SiO2 lze použít jako účinnou maskovací vrstvu pro selektivní dotování křemíkového povrchu. Jakmile se na křemíkovém povrchu vytvoří vrstva oxidu, Si02 v průhledné části masky se vyleptá, aby se vytvořilo okénko, kterým může dopovací materiál vstupovat do křemíkového plátku.
Tam, kde nejsou žádná okénka, může oxid chránit povrch křemíku a zabránit pronikání nečistot, čímž umožňuje selektivní implantaci nečistot.
Dopanty se v SiO2 ve srovnání s Si pohybují pomalu, takže k zablokování dopantů je potřeba pouze tenká vrstva oxidu (všimněte si, že tato rychlost je závislá na teplotě).
V oblastech, kde je vyžadována iontová implantace, lze také použít tenkou oxidovou vrstvu (např. 150 Á tlustou), kterou lze použít k minimalizaci poškození křemíkového povrchu.
Umožňuje také lepší kontrolu hloubky spojení během implantace nečistot snížením efektu channelingu. Po implantaci může být oxid selektivně odstraněn kyselinou fluorovodíkovou, aby byl povrch křemíku opět plochý.
(5)Dielektrická vrstva mezi kovovými vrstvami
SiO2 za normálních podmínek nevede elektrický proud, je tedy účinným izolantem mezi kovovými vrstvami v mikročipech. SiO2 může zabránit zkratům mezi horní kovovou vrstvou a spodní kovovou vrstvou, stejně jako izolátor na drátu může zabránit zkratům.
Požadavek na kvalitu oxidu je, aby byl bez dírek a dutin. Často se dopuje, aby se získala účinnější tekutost, která může lépe minimalizovat difúzi kontaminace. Obvykle se získává chemickým napařováním spíše než tepelným růstem.
V závislosti na reakčním plynu se oxidační proces obvykle dělí na:
- Oxidace suchým kyslíkem: Si + O2→SiO2;
- Mokrá oxidace kyslíku: 2H2O (vodní pára) + Si→SiO2+2H2;
- Oxidace dotovaná chlorem: Plynný chlor, jako je chlorovodík (HCl), dichlorethylen DCE (C2H2Cl2) nebo jeho deriváty, se přidává ke kyslíku, aby se zlepšila rychlost oxidace a kvalita oxidové vrstvy.
(1)Proces oxidace suchým kyslíkem: Molekuly kyslíku v reakčním plynu difundují již vytvořenou vrstvou oxidu, dostávají se na rozhraní mezi SiO2 a Si, reagují s Si a poté tvoří vrstvu SiO2.
SiO2 připravený oxidací suchým kyslíkem má hustou strukturu, jednotnou tloušťku, silnou maskovací schopnost pro injektáž a difúzi a vysokou opakovatelnost procesu. Jeho nevýhodou je pomalé tempo růstu.
Tato metoda se obecně používá pro vysoce kvalitní oxidaci, jako je hradlová dielektrická oxidace, oxidace tenké pufrovací vrstvy nebo pro zahájení oxidace a ukončení oxidace během oxidace tlusté pufrové vrstvy.
(2)Mokrý proces oxidace kyslíkem: Vodní pára může být nesena přímo v kyslíku, nebo může být získána reakcí vodíku a kyslíku. Rychlost oxidace lze změnit úpravou poměru parciálního tlaku vodíku nebo vodní páry ke kyslíku.
Všimněte si, že pro zajištění bezpečnosti by poměr vodíku ke kyslíku neměl překročit 1,88:1. Mokrá oxidace kyslíku je způsobena přítomností kyslíku i vodní páry v reakčním plynu a vodní pára se při vysokých teplotách rozloží na oxid vodíku (HO).
Rychlost difúze oxidu vodíku v oxidu křemíku je mnohem rychlejší než rychlost kyslíku, takže rychlost oxidace mokrého kyslíku je asi o jeden řád vyšší než rychlost oxidace suchého kyslíku.
(3)Chlorem dopovaný oxidační proces: Kromě tradiční suché oxidace kyslíku a mokré oxidace kyslíku lze ke kyslíku přidat plynný chlór, jako je chlorovodík (HCl), dichlorethylen DCE (C2H2Cl2) nebo jeho deriváty, aby se zlepšila rychlost oxidace a kvalita oxidové vrstvy. .
Hlavním důvodem zvýšení rychlosti oxidace je to, že když se k oxidaci přidá chlor, reaktant nejenže obsahuje vodní páru, která může oxidaci urychlit, ale chlor se také hromadí v blízkosti rozhraní mezi Si a SiO2. V přítomnosti kyslíku se sloučeniny chlorkřemíku snadno přeměňují na oxid křemíku, který může katalyzovat oxidaci.
Hlavním důvodem pro zlepšení kvality oxidové vrstvy je to, že atomy chloru v oxidové vrstvě mohou čistit aktivitu sodných iontů, čímž snižují oxidační defekty způsobené kontaminací zařízení a výrobních surovin sodíkovými ionty. Proto se doping chlorem podílí na většině procesů oxidace suchým kyslíkem.
2.2 Proces difúze
Tradiční difúze označuje přenos látek z oblastí s vyšší koncentrací do oblastí s nižší koncentrací, dokud nejsou rovnoměrně distribuovány. Proces difúze se řídí Fickovým zákonem. K difúzi může dojít mezi dvěma nebo více látkami a rozdíly v koncentraci a teplotě mezi různými oblastmi pohání distribuci látek do jednotného rovnovážného stavu.
Jednou z nejdůležitějších vlastností polovodičových materiálů je, že jejich vodivost lze upravit přidáním různých typů nebo koncentrací příměsí. Při výrobě integrovaných obvodů se tohoto procesu obvykle dosahuje pomocí dopingových nebo difúzních procesů.
V závislosti na cílech návrhu mohou polovodičové materiály, jako je křemík, germanium nebo sloučeniny III-V, získat dvě různé vlastnosti polovodičů, typu N nebo typu P, dotováním donorových nečistot nebo akceptorových nečistot.
Dopování polovodičů se provádí hlavně dvěma způsoby: difúzí nebo iontovou implantací, z nichž každá má své vlastní vlastnosti:
Difúzní dopování je levnější, ale koncentraci a hloubku dotovacího materiálu nelze přesně kontrolovat;
I když je implantace iontů relativně drahá, umožňuje přesnou kontrolu profilů koncentrace dopantu.
Před sedmdesátými léty byla velikost grafických prvků s integrovanými obvody řádově 10 μm a pro doping se obecně používala tradiční technologie tepelné difúze.
Proces difúze se používá především k úpravě polovodičových materiálů. Difúzí různých látek do polovodičových materiálů lze měnit jejich vodivost a další fyzikální vlastnosti.
Například difúzí trojmocného prvku bóru do křemíku vzniká polovodič typu P; dopováním pětimocných prvků fosforu nebo arsenu vzniká polovodič typu N. Když se polovodič typu P s více otvory dostane do kontaktu s polovodičem typu N s více elektrony, vznikne PN přechod.
Jak se velikosti prvků zmenšují, proces izotropní difúze umožňuje, aby příměsi difundovaly na druhou stranu vrstvy ochranného oxidu, což způsobuje zkraty mezi sousedními oblastmi.
S výjimkou některých speciálních použití (např. dlouhodobá difúze k vytvoření rovnoměrně rozmístěných vysokonapěťových odolných oblastí) byl proces difúze postupně nahrazen iontovou implantací.
Avšak při generaci technologie pod 10nm, protože velikost ploutve v trojrozměrném zařízení s tranzistorem s efektem pole (FinFET) je velmi malá, implantace iontů poškodí jeho drobnou strukturu. Tento problém může vyřešit použití procesu difúze pevného zdroje.
2.3 Proces degradace
Proces žíhání se také nazývá tepelné žíhání. Proces spočívá v umístění křemíkového plátku do prostředí s vysokou teplotou na určitou dobu, aby se změnila mikrostruktura na povrchu nebo uvnitř křemíkového plátku, aby se dosáhlo specifického účelu procesu.
Nejdůležitější parametry v procesu žíhání jsou teplota a čas. Čím vyšší teplota a delší doba, tím vyšší tepelný rozpočet.
Ve skutečném procesu výroby integrovaného obvodu je tepelný rozpočet přísně kontrolován. Pokud je v toku procesu více žíhacích procesů, lze tepelný rozpočet vyjádřit jako superpozici vícenásobných tepelných zpracování.
Avšak s miniaturizací procesních uzlů se přípustný tepelný rozpočet v celém procesu stále zmenšuje, to znamená, že teplota vysokoteplotního tepelného procesu se snižuje a čas se zkracuje.
Obvykle se proces žíhání kombinuje s implantací iontů, nanášením tenkého filmu, tvorbou silicidu kovů a dalšími procesy. Nejběžnější je tepelné žíhání po implantaci iontů.
Iontová implantace ovlivní atomy substrátu, což způsobí, že se odtrhnou od původní mřížkové struktury a poškodí mřížku substrátu. Tepelné žíhání může opravit poškození mřížky způsobené implantací iontů a může také přesunout implantované atomy nečistot z mezer mřížky do míst mřížky, čímž je aktivuje.
Teplota požadovaná pro opravu poškození mřížky je asi 500 °C a teplota požadovaná pro aktivaci nečistot je asi 950 °C. Teoreticky, čím delší je doba žíhání a čím vyšší je teplota, tím vyšší je rychlost aktivace nečistot, ale příliš vysoký tepelný rozpočet povede k nadměrné difúzi nečistot, což způsobí nekontrolovatelnost procesu a v konečném důsledku způsobí degradaci výkonu zařízení a obvodu.
Proto s rozvojem výrobní technologie bylo tradiční dlouhodobé žíhání v peci postupně nahrazováno rychlým tepelným žíháním (RTA).
Ve výrobním procesu musí některé specifické fólie po nanesení projít procesem tepelného žíhání, aby se změnily určité fyzikální nebo chemické vlastnosti fólie. Uvolněný film například zhoustne a změní se jeho rychlost suchého nebo mokrého leptání;
Další běžně používaný proces žíhání nastává při tvorbě silicidu kovu. Kovové filmy jako kobalt, nikl, titan atd. jsou naprašovány na povrch křemíkového plátku a po rychlém tepelném žíhání při relativně nízké teplotě mohou kov a křemík tvořit slitinu.
Některé kovy tvoří různé slitinové fáze za různých teplotních podmínek. Obecně se předpokládá vytvoření slitinové fáze s nižším kontaktním odporem a tělesným odporem během procesu.
Podle různých požadavků na tepelný rozpočet je proces žíhání rozdělen na vysokoteplotní žíhání v peci a rychlé tepelné žíhání.
- Vysokoteplotní žíhání trubek v peci:
Jedná se o tradiční metodu žíhání s vysokou teplotou, dlouhou dobou žíhání a vysokým rozpočtem.
V některých speciálních procesech, jako je izolační technologie vstřikování kyslíku pro přípravu substrátů SOI a procesy hlubinné difúze, je široce používán. Takové procesy obecně vyžadují vyšší tepelný rozpočet pro získání dokonalé mřížky nebo rovnoměrného rozložení nečistot.
- Rychlé tepelné žíhání:
Je to proces zpracování křemíkových plátků extrémně rychlým ohřevem/ochlazením a krátkým setrváním při cílové teplotě, někdy také nazývaný Rapid Thermal Processing (RTP).
V procesu vytváření ultra mělkých spojů dosahuje rychlé tepelné žíhání kompromisní optimalizace mezi opravou defektů mřížky, aktivací nečistot a minimalizací difúze nečistot a je nepostradatelné ve výrobním procesu uzlů pokročilé technologie.
Proces nárůstu/poklesu teploty a krátký pobyt na cílové teplotě společně tvoří tepelný rozpočet rychlého tepelného žíhání.
Tradiční rychlé tepelné žíhání má teplotu asi 1000 °C a trvá několik sekund. V posledních letech jsou požadavky na rychlé tepelné žíhání stále přísnější a postupně se rozvíjí bleskové žíhání, hrotové žíhání a laserové žíhání, přičemž časy žíhání dosahují milisekund, a dokonce mají tendenci se vyvíjet směrem k mikrosekundám a submikrosekundám.
3. Tři zařízení pro proces ohřevu
3.1 Difúzní a oxidační zařízení
Proces difúze využívá hlavně princip tepelné difúze za podmínek vysoké teploty (obvykle 900-1200 ℃) k začlenění nečistot do křemíkového substrátu v požadované hloubce, aby se dosáhlo specifické distribuce koncentrace, aby se změnily elektrické vlastnosti substrátu. materiálu a tvoří strukturu polovodičového zařízení.
V technologii křemíkových integrovaných obvodů se proces difúze používá k výrobě PN přechodů nebo součástí, jako jsou rezistory, kondenzátory, propojovací kabely, diody a tranzistory v integrovaných obvodech, a také se používá pro izolaci mezi součástmi.
Vzhledem k nemožnosti přesně řídit distribuci koncentrace dopingu byl proces difúze při výrobě integrovaných obvodů s průměry destiček 200 mm a více postupně nahrazen procesem iontové implantace, ale malé množství se stále používá v těžkých dopingové procesy.
Tradičním difuzním zařízením jsou především horizontální difúzní pece, v menším počtu je i vertikální difúzní pec.
Horizontální difúzní pec:
Jedná se o zařízení pro tepelné zpracování široce používané v procesu difúze integrovaných obvodů s průměrem plátku menším než 200 mm. Jeho charakteristikou je, že těleso ohřívací pece, reakční trubka a křemenný člun nesoucí destičky jsou umístěny vodorovně, takže má procesní charakteristiky dobré stejnoměrnosti mezi destičkami.
Není to jen jedno z důležitých předních zařízení na výrobní lince integrovaných obvodů, ale také široce používané v difúzi, oxidaci, žíhání, legování a dalších procesech v průmyslových odvětvích, jako jsou diskrétní zařízení, výkonová elektronická zařízení, optoelektronická zařízení a optická vlákna. .
Vertikální difúzní pec:
Obecně se týká zařízení pro vsázkové tepelné zpracování používané v procesu integrovaného obvodu pro destičky o průměru 200 mm a 300 mm, běžně známé jako vertikální pec.
Konstrukční rysy vertikální difúzní pece spočívají v tom, že těleso ohřívací pece, reakční trubice a křemenný člun nesoucí plátek jsou všechny umístěny svisle a plátek je umístěn vodorovně. Vyznačuje se dobrou jednotností v waferu, vysokým stupněm automatizace a stabilním výkonem systému, který může uspokojit potřeby rozsáhlých výrobních linek s integrovanými obvody.
Vertikální difúzní pec je jedním z důležitých zařízení na výrobní lince polovodičových integrovaných obvodů a běžně se používá také v souvisejících procesech v oblasti výkonových elektronických zařízení (IGBT) a tak dále.
Vertikální difuzní pec je použitelná pro oxidační procesy, jako je oxidace suchým kyslíkem, oxidace syntézy vodíku a kyslíku, oxidace oxynitridu křemíku a procesy růstu tenkého filmu, jako je oxid křemičitý, polysilikon, nitrid křemíku (Si3N4) a nanášení atomární vrstvy.
Běžně se také používá při vysokoteplotním žíhání, žíhání mědi a legovacích procesech. Z hlediska difúzního procesu se vertikální difúzní pece někdy používají také v procesech těžkého dotování.
3.2 Zařízení pro rychlé žíhání
Zařízení Rapid Thermal Processing (RTP) je zařízení pro tepelné zpracování jedné destičky, které dokáže rychle zvýšit teplotu destičky na teplotu požadovanou procesem (200-1300 °C) a může ji rychle ochladit. Rychlost ohřevu/chlazení je obecně 20-250 °C/s.
Kromě široké škály zdrojů energie a doby žíhání má zařízení RTP také další vynikající procesní výkon, jako je vynikající kontrola tepelného rozpočtu a lepší rovnoměrnost povrchu (zejména u velkých plátků), oprava poškození plátků způsobených implantací iontů a více komor může současně provádět různé procesní kroky.
Zařízení RTP může navíc flexibilně a rychle převádět a upravovat procesní plyny, takže lze v jednom procesu tepelného zpracování dokončit více procesů tepelného zpracování.
Zařízení RTP se nejčastěji používá při rychlém tepelném žíhání (RTA). Po implantaci iontů je zapotřebí zařízení RTP k opravě poškození způsobeného implantací iontů, aktivaci dopovaných protonů a účinné inhibici difúze nečistot.
Obecně řečeno, teplota pro opravu defektů mřížky je asi 500 °C, zatímco pro aktivaci dotovaných atomů je zapotřebí 950 °C. Aktivace nečistot souvisí s časem a teplotou. Čím delší je doba a čím vyšší je teplota, tím plněji jsou nečistoty aktivovány, ale není to příznivé pro inhibici difúze nečistot.
Protože RTP zařízení má vlastnosti rychlého nárůstu/klesání teploty a krátkého trvání, může proces žíhání po implantaci iontů dosáhnout optimálního výběru parametrů mezi opravou defektů mřížky, aktivací nečistot a inhibicí difúze nečistot.
RTA se dělí především do následujících čtyř kategorií:
(1)Hrotové žíhání
Jeho charakteristikou je, že se zaměřuje na proces rychlého ohřevu/chlazení, ale v zásadě nemá žádný proces uchování tepla. Hrotové žíhání zůstává na bodu vysoké teploty velmi krátkou dobu a jeho hlavní funkcí je aktivace dopingových prvků.
Ve skutečných aplikacích se plátek začne rychle zahřívat od určitého stabilního bodu pohotovostní teploty a po dosažení cílového teplotního bodu se okamžitě ochladí.
Vzhledem k tomu, že doba údržby v bodě cílové teploty (tj. v bodě nejvyšší teploty) je velmi krátká, proces žíhání může maximalizovat stupeň aktivace nečistot a minimalizovat stupeň difúze nečistot, přičemž má dobré charakteristiky opravy při žíhání defektů, což má za následek vyšší kvalita lepení a nižší svodový proud.
Hrotové žíhání je široce používáno v procesech ultra mělkých spojů po 65 nm. Procesní parametry hrotového žíhání zahrnují především špičkovou teplotu, špičkovou dobu prodlevy, teplotní divergenci a odolnost plátků po procesu.
Čím kratší je doba setrvání ve špičce, tím lépe. Záleží především na rychlosti ohřevu/chlazení systému regulace teploty, ale určitý vliv na to má někdy i zvolená atmosféra procesního plynu.
Například helium má malý atomový objem a vysokou rychlost difúze, což vede k rychlému a rovnoměrnému přenosu tepla a může snížit šířku píku nebo dobu zdržení píku. Proto se někdy volí helium, aby napomohlo vytápění a chlazení.
(2)Žíhání lampy
Technologie žárového žíhání je široce používána. Halogenové žárovky se obecně používají jako zdroje tepla pro rychlé žíhání. Jejich vysoké rychlosti ohřevu/chlazení a přesné řízení teploty mohou splnit požadavky výrobních procesů nad 65nm.
Nemůže však plně splnit přísné požadavky 45nm procesu (po 45nm procesu, kdy dojde ke kontaktu nikl-křemík logického LSI, je třeba wafer rychle zahřát z 200 °C na více než 1000 °C během milisekund, proto je obecně vyžadováno laserové žíhání).
(3)Laserové žíhání
Laserové žíhání je proces přímého použití laseru k rychlému zvýšení teploty povrchu plátku, dokud nestačí roztavit křemíkový krystal, čímž se vysoce aktivuje.
Výhodou laserového žíhání je extrémně rychlý ohřev a citlivé ovládání. Nevyžaduje zahřívání vlákna a v podstatě neexistují žádné problémy s teplotním zpožděním a životností vlákna.
Z technického hlediska má však žíhání laserem problémy se svodovým proudem a zbytkovými defekty, což bude mít také určitý dopad na výkon zařízení.
(4)Bleskové žíhání
Bleskové žíhání je technologie žíhání, která využívá vysoce intenzivní záření k provádění hrotového žíhání na destičkách při specifické teplotě předehřívání.
Destička se předehřeje na 600-800°C a poté se ke krátkodobému pulznímu ozáření použije vysokointenzivní záření. Když špičková teplota plátku dosáhne požadované teploty žíhání, záření se okamžitě vypne.
Zařízení RTP se stále více používá ve výrobě pokročilých integrovaných obvodů.
Kromě širokého použití v procesech RTA se zařízení RTP také začalo používat při rychlé tepelné oxidaci, rychlé tepelné nitridaci, rychlé tepelné difúzi, rychlé chemické depozici par, stejně jako při generování silicidů kovů a epitaxních procesech.
——————————————————————————————————————————————————— ——
Semicera může poskytnoutgrafitové díly,měkká/tuhá plsť,díly z karbidu křemíku,CVD díly z karbidu křemíkuaČásti potažené SiC/TaCs úplným polovodičovým procesem za 30 dní.
Máte-li zájem o výše uvedené polovodičové produkty,prosím, neváhejte nás kontaktovat poprvé.
Tel: +86-13373889683
WhatsAPP: +86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
Čas odeslání: 27. srpna 2024