1. Tinjauan
Pemanasan, ogé katelah pamrosésan termal, nujul kana prosedur manufaktur anu beroperasi dina suhu anu luhur, biasana langkung luhur tibatan titik lebur aluminium.
Prosés pemanasan biasana dilumangsungkeun dina tungku-suhu luhur tur ngawengku prosés utama kayaning oksidasi, difusi impurity, sarta annealing pikeun perbaikan cacad kristal dina manufaktur semikonduktor.
Oksidasi: Ieu mangrupikeun prosés dimana wafer silikon disimpen dina atmosfir oksidan sapertos oksigén atanapi uap cai pikeun perlakuan panas suhu luhur, nyababkeun réaksi kimia dina permukaan wafer silikon ngabentuk pilem oksida.
Difusi impurity: nujul kana pamakéan prinsip difusi termal dina kaayaan suhu luhur pikeun ngawanohkeun elemen impurity kana substrat silikon nurutkeun sarat prosés, ku kituna mibanda distribusi konsentrasi husus, kukituna ngarobah sipat listrik tina bahan silikon.
Annealing ngarujuk kana prosés pemanasan wafer silikon saatos implantasi ion pikeun ngalereskeun defects kisi anu disababkeun ku implantasi ion.
Aya tilu tipe dasar pakakas dipaké pikeun oksidasi / difusi / annealing:
- tungku horizontal;
- tungku nangtung;
- tungku pemanasan gancang: parabot perlakuan panas gancang
Prosés perlakuan panas tradisional utamana ngagunakeun perlakuan-suhu tinggi jangka panjang pikeun ngaleungitkeun karuksakan disababkeun ku implantation ion, tapi kalemahan nyaeta panyabutan cacad lengkep jeung efisiensi aktivasina low tina najis implantation.
Salaku tambahan, kusabab suhu annealing anu luhur sareng waktos anu lami, panyebaran najis kamungkinan kajantenan, nyababkeun jumlah najis anu ageung sumebar sareng gagal nyumponan sarat simpang deet sareng distribusi najis anu sempit.
Anil termal gancang tina wafers ion-implanted ngagunakeun parabot processing termal gancang (RTP) mangrupakeun metoda perlakuan panas nu heats sakabéh wafer ka suhu nu tangtu (umumna 400-1300 ° C) dina waktu anu pohara pondok.
Dibandingkeun sareng annealing pemanasan tungku, éta gaduh kaunggulan anggaran termal anu kirang, kisaran gerakan najis anu langkung alit di daérah doping, kirang polusi sareng waktos ngolah anu langkung pondok.
Prosés annealing termal gancang bisa ngagunakeun rupa-rupa sumber énergi, sarta rentang waktu annealing pisan lega (ti 100 mun 10-9s, kayaning lampu annealing, laser annealing, jsb). Éta lengkep tiasa ngaktifkeun pangotor bari sacara efektif nyegah panyebaran najis. Ayeuna seueur dianggo dina prosés manufaktur sirkuit terpadu anu luhur kalayan diaméter wafer langkung ageung tibatan 200mm.
2. Prosés pemanasan kadua
2.1 Prosés oksidasi
Dina prosés manufaktur sirkuit terpadu, aya dua cara pikeun ngabentuk pilem silikon oksida: oksidasi termal sareng déposisi.
Prosés oksidasi nujul kana prosés ngabentuk SiO2 dina beungeut wafers silikon ku oksidasi termal. Film SiO2 dibentuk ku oksidasi termal loba dipaké dina prosés manufaktur circuit terpadu alatan sipat insulasi listrik unggulan sarta feasibility prosés.
Aplikasi anu paling penting nyaéta kieu:
- Ngajagi alat tina goresan sareng kontaminasi;
- Ngawatesan isolasi médan pamawa muatan (passivation permukaan);
- bahan diéléktrik dina gerbang oksida atawa struktur sél gudang;
- Implant masking dina doping;
- Lapisan diéléktrik antara lapisan konduktif logam.
(1)Perlindungan alat sareng isolasi
SiO2 tumuwuh dina beungeut wafer (silikon wafer) bisa ngawula salaku hiji lapisan panghalang éféktif pikeun ngasingkeun jeung ngajaga alat sénsitip dina silikon nu.
Kusabab SiO2 mangrupakeun bahan teuas sarta non-porous (padet), éta bisa dipaké pikeun éféktif ngasingkeun alat aktip dina beungeut silikon. Lapisan SiO2 anu teuas bakal ngajagi wafer silikon tina goresan sareng karusakan anu tiasa lumangsung nalika prosés manufaktur.
(2)Pasipasi permukaan
Surface passivation Kauntungan utama tina SiO2 tumuwuh sacara termal nyaéta yén éta tiasa ngirangan dénsitas kaayaan permukaan silikon ku cara ngawatesan beungkeutan anu ngagantung, pangaruh anu katelah passivation permukaan.
Ieu nyegah degradasi listrik sarta ngurangan jalur keur leakage ayeuna disababkeun ku Uap, ion atawa rereged éksternal séjén. Lapisan SiO2 teuas ngajaga Si tina goresan sarta karuksakan prosés nu bisa lumangsung salila pos-produksi.
Lapisan SiO2 tumuwuh dina beungeut Si bisa meungkeut rereged aktip listrik (kontaminasi ion mobile) dina beungeut Si. Passivation ogé penting pikeun ngadalikeun arus bocor alat simpang jeung tumuwuh oksida gerbang stabil.
Salaku lapisan passivation kualitas luhur, lapisan oksida boga syarat kualitas kayaning ketebalan seragam, euweuh pinholes na voids.
Faktor séjén dina ngagunakeun lapisan oksida salaku lapisan passivation permukaan Si nyaéta ketebalan lapisan oksida. Lapisan oksida kudu cukup kandel pikeun nyegah lapisan logam tina ngecas alatan akumulasi muatan dina beungeut silikon, nu sarupa jeung neundeun muatan jeung ciri ngarecahna kapasitor biasa.
SiO2 ogé gaduh koefisien ékspansi termal anu sami sareng Si. Wafers silikon dilegakeun nalika prosés suhu luhur sareng kontraksi nalika niiskeun.
SiO2 ngalegaan atanapi ngontrak dina laju anu caket pisan sareng Si, anu ngaminimalkeun warping tina wafer silikon nalika prosés termal. Ieu ogé ngahindarkeun pamisahan pilem oksida tina permukaan silikon kusabab setrés pilem.
(3)Gerbang oksida diéléktrik
Pikeun struktur oksida gerbang anu paling sering dianggo sareng penting dina téknologi MOS, lapisan oksida pisan ipis dianggo salaku bahan diéléktrik. Kusabab lapisan oksida Gerbang jeung Si underneath boga ciri kualitas luhur jeung stabilitas, lapisan oksida Gerbang umumna diala ku tumuwuhna termal.
SiO2 boga kakuatan diéléktrik tinggi (107V/m) jeung résistansi tinggi (kira-kira 1017Ω·cm).
Konci pikeun réliabilitas alat MOS nyaéta integritas lapisan oksida gerbang. Struktur gerbang dina alat MOS ngatur aliran arus. Kusabab oksida ieu mangrupa dasar pikeun fungsi microchips dumasar kana téhnologi épék-sawah,
Ku alatan éta, kualitas luhur, uniformity ketebalan pilem alus teuing jeung henteuna najis mangrupakeun sarat dasar na. Sakur kontaminasi anu tiasa ngirangan fungsi struktur gerbang oksida kedah dikontrol sacara ketat.
(4)Panghalang doping
SiO2 bisa dipaké salaku hiji lapisan masking éféktif pikeun doping selektif permukaan silikon. Sakali hiji lapisan oksida kabentuk dina beungeut silikon, anu SiO2 dina bagian transparan topeng ieu etched pikeun ngabentuk jandela ngaliwatan nu bahan doping bisa asup kana wafer silikon.
Dimana euweuh jandéla, oksida bisa ngajaga beungeut silikon sarta nyegah pangotor ti diffusing, sahingga sangkan implantation najis selektif.
Dopans gerak lalaunan dina SiO2 dibandingkeun Si, jadi ngan hiji lapisan oksida ipis diperlukeun pikeun meungpeuk dopants (catetan yén laju ieu gumantung suhu).
Lapisan oksida ipis (contona, kandel 150 Å) ogé tiasa dianggo di daérah dimana implantasi ion diperyogikeun, anu tiasa dianggo pikeun ngaleutikan karusakan dina permukaan silikon.
Ogé ngamungkinkeun pikeun kontrol hadé tina simpang jero salila implantation najis ku cara ngurangan éfék channeling. Saatos implantasi, oksida tiasa sacara selektif dipiceun ku asam hidrofluorat pikeun ngajantenkeun permukaan silikon datar deui.
(5)Lapisan diéléktrik antara lapisan logam
SiO2 teu ngalirkeun listrik dina kaayaan normal, ku kituna mangrupa insulator éféktif antara lapisan logam dina microchips. SiO2 tiasa nyegah sirkuit pondok antara lapisan logam luhur sareng lapisan logam handap, sapertos insulator dina kawat tiasa nyegah sirkuit pondok.
Sarat kualitas pikeun oksida nyaéta bébas tina pinholes sareng rongga. Hal ieu mindeng doped pikeun ménta fluidity leuwih éféktif, nu bisa hadé ngaleutikan difusi kontaminasi. Biasana diala ku déposisi uap kimia tinimbang kamekaran termal.
Gumantung kana gas réaksi, prosés oksidasi biasana dibagi kana:
- Oksidasi oksigén garing: Si + O2→SiO2;
- Oksidasi oksigén baseuh: 2H2O (uap cai) + Si→SiO2+2H2;
- Oksidasi klorin-doped: Gas klorin, kayaning hidrogén klorida (HCl), dichloroethylene DCE (C2H2Cl2) atawa turunan na, ditambahkeun kana oksigén pikeun ngaronjatkeun laju oksidasi jeung kualitas lapisan oksida.
(1)Prosés oksidasi oksigén garing: Molekul oksigén dina gas réaksi diffuse ngaliwatan lapisan oksida geus kabentuk, ngahontal panganteur antara SiO2 jeung Si, meta jeung Si, lajeng ngabentuk lapisan SiO2.
The SiO2 disiapkeun ku oksidasi oksigén garing boga struktur padet, ketebalan seragam, pangabisa masking kuat pikeun suntik na difusi, sarta repeatability prosés tinggi. Karugianna nyaéta laju tumuwuhna lambat.
Métode ieu umumna dianggo pikeun oksidasi kualitas luhur, sapertos oksidasi diéléktrik gerbang, oksidasi lapisan panyangga ipis, atanapi pikeun ngamimitian oksidasi sareng ngeureunkeun oksidasi salami oksidasi lapisan panyangga kandel.
(2)Prosés oksidasi oksigén baseuh: Uap cai bisa dibawa langsung dina oksigén, atawa bisa diala ku réaksi hidrogén jeung oksigén. Laju oksidasi bisa dirobah ku nyaluyukeun rasio tekanan parsial hidrogén atawa uap cai kana oksigén.
Catet yén pikeun mastikeun kasalametan, rasio hidrogén sareng oksigén henteu kedah langkung ti 1,88: 1. Oksidasi oksigén baseuh téh alatan ayana duanana oksigén jeung uap cai dina gas réaksi, sarta uap cai bakal terurai jadi hidrogén oksida (H O) dina suhu luhur.
Laju difusi hidrogén oksida dina silikon oksida jauh leuwih gancang batan oksigén, jadi laju oksidasi oksigén baseuh kira-kira hiji urutan gedena leuwih luhur ti laju oksidasi oksigén garing.
(3)Prosés oksidasi klorin-doped: Salian oksidasi oksigén garing tradisional jeung oksidasi oksigén baseuh, gas klorin, kayaning hidrogén klorida (HCl), dichloroethylene DCE (C2H2Cl2) atawa turunan na, bisa ditambahkeun kana oksigén pikeun ngaronjatkeun laju oksidasi jeung kualitas lapisan oksida. .
Alesan utama kanaékan laju oksidasi nyaéta nalika klorin ditambah pikeun oksidasi, réaktan henteu ngan ukur ngandung uap cai anu tiasa ngagancangkeun oksidasi, tapi klorin ogé akumulasi caket antarmuka antara Si sareng SiO2. Dina ayana oksigén, sanyawa chlorosilicon gampang dirobah jadi silikon oksida, nu bisa ngatalisan oksidasi.
Alesan utama pikeun ngaronjatkeun kualitas lapisan oksida nyaéta yén atom klorin dina lapisan oksida bisa purify aktivitas ion natrium, kukituna ngurangan defects oksidasi diwanohkeun ku kontaminasi ion natrium pakakas sarta prosés bahan baku. Ku alatan éta, doping klorin aub dina paling prosés oksidasi oksigén garing.
2.2 Prosés difusi
Difusi tradisional nujul kana mindahkeun zat ti wewengkon konsentrasi luhur ka wewengkon konsentrasi handap nepi ka aranjeunna disebarkeun merata. Prosés difusi nuturkeun hukum Fick. Difusi bisa lumangsung antara dua atawa leuwih zat, sarta konsentrasi sarta béda suhu antara wewengkon béda drive distribusi zat ka kaayaan kasatimbangan seragam.
Salah sahiji sipat anu paling penting tina bahan semikonduktor nyaéta konduktivitasna tiasa disaluyukeun ku cara nambihan sababaraha jinis atanapi konsentrasi dopan. Dina manufaktur sirkuit terpadu, prosés ieu biasana dihontal ngaliwatan prosés doping atanapi difusi.
Gumantung kana tujuan desain, bahan semikonduktor sapertos silikon, germanium atanapi sanyawa III-V tiasa nampi dua sipat semikonduktor anu béda, N-type atanapi P-type, ku doping sareng pangotor donor atanapi najis akséptor.
Doping semikonduktor utamana dilaksanakeun ngaliwatan dua métode: difusi atawa implantasi ion, masing-masing mibanda ciri sorangan:
Doping difusi langkung mirah, tapi konsentrasi sareng jerona bahan doping teu tiasa dikontrol sacara akurat;
Nalika implantasi ion relatif mahal, éta ngamungkinkeun pikeun ngontrol profil konsentrasi dopan anu tepat.
Saméméh taun 1970-an, ukuran fitur grafik sirkuit terpadu dina urutan 10μm, sarta téknologi difusi termal tradisional umumna dipaké pikeun doping.
Prosés difusi utamana dipaké pikeun ngaropéa bahan semikonduktor. Ku cara nyebarkeun zat-zat anu béda kana bahan semikonduktor, konduktivitasna sareng sipat-sipat fisik sanésna tiasa dirobih.
Contona, ku diffusing boron unsur trivalent kana silikon, semikonduktor tipe-P kabentuk; ku doping unsur pentavalen fosfor atawa arsén, hiji N-tipe semikonduktor kabentuk. Lamun semikonduktor tipe-P kalawan loba liang datang kana kontak jeung semikonduktor tipe-N kalawan leuwih éléktron, hiji simpang PN kabentuk.
Nalika ukuran fitur ngaleutikan, prosés difusi isotropik ngamungkinkeun dopan pikeun nyebarkeun ka sisi séjén lapisan oksida tameng, nyababkeun pondok antara daérah anu padeukeut.
Kacuali pikeun sababaraha kagunaan khusus (sapertos difusi jangka panjang pikeun ngabentuk daérah tahan tegangan tinggi anu disebarkeun seragam), prosés difusi laun-laun diganti ku implantasi ion.
Sanajan kitu, dina generasi téhnologi handap 10nm, saprak ukuran Fin dina tilu diménsi fin field-effect transistor (FinFET) alat leutik pisan, implantation ion bakal ngaruksak struktur leutik na. Pamakéan prosés difusi sumber padet tiasa ngarengsekeun masalah ieu.
2.3 Prosés degradasi
Prosés annealing disebut ogé annealing termal. Prosésna nyaéta nempatkeun wafer silikon dina lingkungan suhu luhur pikeun sababaraha waktos pikeun ngarobih struktur mikro dina permukaan atanapi jero wafer silikon pikeun ngahontal tujuan prosés anu khusus.
Parameter anu paling kritis dina prosés annealing nyaéta suhu sareng waktos. Langkung luhur suhu sareng langkung lami waktosna, langkung luhur anggaran termal.
Dina prosés manufaktur sirkuit terpadu sabenerna, anggaran termal dikawasa ketat. Upami aya sababaraha prosés annealing dina aliran prosés, anggaran termal tiasa dinyatakeun salaku superposisi sababaraha perlakuan panas.
Nanging, ku miniaturisasi titik prosés, anggaran termal anu diidinan dina sadaya prosés janten langkung alit sareng langkung alit, nyaéta, suhu prosés termal suhu luhur janten langkung handap sareng waktosna langkung pondok.
Biasana, prosés annealing digabungkeun sareng implantasi ion, déposisi pilem ipis, formasi silisida logam sareng prosés sanésna. Anu paling umum nyaéta annealing termal saatos implantasi ion.
Implantasi ion bakal mangaruhan atom substrat, ngabalukarkeun aranjeunna megatkeun jauh ti struktur kisi aslina tur ngaruksak kisi substrat. Anil termal tiasa ngalereskeun karusakan kisi anu disababkeun ku implantasi ion sareng ogé tiasa mindahkeun atom najis anu ditanam tina sela kisi ka situs kisi, ku kituna ngaktifkeunana.
Suhu anu dipikabutuh pikeun perbaikan karusakan kisi sakitar 500 ° C, sareng suhu anu diperyogikeun pikeun aktivasina najis sakitar 950 ° C. Sacara tiori, beuki lila waktu annealing jeung hawa nu leuwih luhur, nu leuwih luhur laju aktivasina pangotor, tapi anggaran termal teuing tinggi bakal ngakibatkeun difusi kaleuleuwihan pangotor, sahingga prosés teu bisa kakadalian sarta pamustunganana ngabalukarkeun degradasi kinerja alat jeung sirkuit.
Ku alatan éta, kalayan ngembangkeun téhnologi manufaktur, annealing tungku jangka panjang tradisional geus laun diganti ku annealing termal gancang (RTA).
Dina prosés manufaktur, sababaraha film husus kudu ngalaman prosés annealing termal sanggeus déposisi pikeun ngarobah sipat fisik atawa kimia film tangtu. Contona, pilem leupas jadi padet, ngarobah laju etching garing atawa baseuh;
Prosés annealing séjén anu biasa dianggo lumangsung nalika formasi silisida logam. Film logam kayaning kobalt, nikel, titanium, jsb anu sputtered onto beungeut wafer silikon, sarta sanggeus annealing termal gancang dina suhu rélatif low, logam jeung silikon bisa ngabentuk alloy.
Sababaraha logam ngabentuk fase alloy anu béda dina kaayaan suhu anu béda. Sacara umum, diperkirakeun ngabentuk fase alloy kalayan résistansi kontak anu langkung handap sareng résistansi awak nalika prosésna.
Numutkeun sarat anggaran termal béda, prosés annealing dibagi kana annealing tungku suhu luhur sarta annealing termal gancang.
- Suhu luhur tungku tube annealing:
Ieu métode annealing tradisional kalayan suhu luhur, waktos annealing panjang tur anggaran tinggi.
Dina sababaraha prosés khusus, sapertos téknologi isolasi suntik oksigén pikeun nyiapkeun substrat SOI sareng prosés difusi jero-sumur, éta seueur dianggo. Prosés kitu umumna merlukeun anggaran termal luhur pikeun ménta kisi sampurna atawa sebaran najis seragam.
- Rapid Thermal Annealing:
Ieu mangrupikeun prosés ngolah wafer silikon ku pemanasan / pendinginan anu gancang pisan sareng tempatna pondok dina suhu target, sok disebut ogé Rapid Thermal Processing (RTP).
Dina prosés ngabentuk simpang ultra-deet, annealing termal gancang ngahontal optimasi kompromi antara perbaikan cacad kisi, aktivasina impurity, sarta minimization of difusi impurity, sarta mangrupa indispensable dina prosés manufaktur titik téhnologi canggih.
Prosés naékna / ragrag suhu sareng tetep pondok dina suhu target babarengan mangrupikeun anggaran termal tina annealing termal gancang.
Annealing termal gancang tradisional ngagaduhan suhu sakitar 1000 ° C sareng butuh sababaraha detik. Dina taun-taun ayeuna, sarat pikeun annealing termal gancang janten langkung ketat, sareng annealing flash, annealing spike, sareng annealing laser laun-laun dikembangkeun, kalayan waktos annealing ngahontal milliseconds, bahkan nuju nuju ka arah microseconds sareng sub-microseconds.
3 . Tilu alat prosés pemanasan
3.1 Alat difusi jeung oksidasi
Prosés difusi utamana ngagunakeun prinsip difusi termal dina kaayaan suhu luhur (biasana 900-1200 ℃) pikeun ngasupkeun unsur najis kana substrat silikon dina jero diperlukeun pikeun masihan eta sebaran konsentrasi husus, guna ngarobah sipat listrik tina. bahan sarta ngabentuk struktur alat semikonduktor.
Dina téhnologi sirkuit terpadu silikon, prosés difusi dipaké pikeun nyieun PN junctions atawa komponén kayaning résistor, kapasitor, interconnect wiring, diodes jeung transistor dina sirkuit terpadu, sarta ogé dipaké pikeun isolasi antara komponén.
Kusabab henteu mampuh sacara akurat ngadalikeun distribusi konsentrasi doping, prosés difusi laun-laun diganti ku prosés doping implantasi ion dina pembuatan sirkuit terpadu kalayan diaméter wafer 200 mm ka luhur, tapi sajumlah leutik masih dianggo dina beurat beurat. prosés doping.
Parabot difusi Tradisional utamana tungku difusi horizontal, sarta aya ogé sajumlah leutik tungku difusi nangtung.
Tungku difusi horizontal:
Ieu mangrupakeun alat perlakuan panas loba dipaké dina prosés difusi sirkuit terpadu kalayan diaméter wafer kirang ti 200mm. Karakteristikna nyaéta yén awak tungku pemanasan, tabung réaksi sareng parahu quartz anu mawa wafer sadayana disimpen sacara horisontal, ku kituna éta gaduh ciri prosés kaseragaman anu hadé antara wafers.
Ieu mah sakadar salah sahiji parabot hareup-tungtung penting dina garis produksi sirkuit terpadu, tapi ogé loba dipaké dina difusi, oksidasi, annealing, alloying jeung prosés lianna di industri kayaning alat diskrit, alat éléktronik kakuatan, alat optoelectronic jeung serat optik. .
tungku difusi nangtung:
Umumna nujul kana parabot perlakuan panas angkatan dipaké dina prosés sirkuit terpadu pikeun wafers kalayan diaméter 200mm na 300mm, ilahar disebut tungku nangtung.
Fitur struktural tungku difusi nangtung nyaéta awak tungku pemanasan, tabung réaksi sareng kapal quartz anu mawa wafer sadayana disimpen sacara vertikal, sareng wafer disimpen sacara horisontal. Cai mibanda ciri tina uniformity alus dina wafer, gelar luhur ti automation, sarta kinerja sistem stabil, nu bisa minuhan kaperluan garis produksi sirkuit terpadu badag skala.
Tungku difusi nangtung mangrupikeun salah sahiji alat anu penting dina jalur produksi sirkuit terpadu semikonduktor sareng ogé biasa dianggo dina prosés anu aya hubunganana dina widang alat éléktronik kakuatan (IGBT) sareng saterasna.
Tungku difusi nangtung tiasa dianggo pikeun prosés oksidasi sapertos oksidasi oksigén garing, oksidasi sintésis hidrogén-oksigén, oksidasi silikon oksinitrida, sareng prosés pertumbuhan pilem ipis sapertos silikon dioksida, polysilicon, silikon nitrida (Si3N4), sareng déposisi lapisan atom.
Hal ieu ogé ilahar dipaké dina annealing suhu luhur, annealing tambaga jeung prosés alloying. Dina hal prosés difusi, tungku difusi vertikal sakapeung ogé dianggo dina prosés doping beurat.
3.2 Alat annealing gancang
Alat Rapid Thermal Processing (RTP) mangrupikeun alat perlakuan panas wafer tunggal anu tiasa gancang naékkeun suhu wafer kana suhu anu diperyogikeun ku prosés (200-1300 ° C) sareng tiasa gancang niiskeun. Laju pemanasan / cooling umumna 20-250 ° C / s.
Salian rupa-rupa sumber énérgi jeung waktu annealing, alat-alat RTP ogé boga kinerja prosés alus teuing lianna, kayaning kontrol anggaran termal alus teuing jeung uniformity permukaan hadé (utamana pikeun wafers badag-ukuran), repairing karuksakan wafer disababkeun ku implantation ion, jeung sababaraha kamar bisa ngajalankeun léngkah prosés béda sakaligus.
Sajaba ti éta, alat-alat RTP bisa flexibly tur gancang ngarobah tur saluyukeun gas prosés, ku kituna sababaraha prosés perlakuan panas bisa réngsé dina prosés perlakuan panas sarua.
Parabot RTP paling sering dianggo dina annealing termal gancang (RTA). Saatos implantasi ion, alat-alat RTP diperyogikeun pikeun ngalereskeun karusakan anu disababkeun ku implantasi ion, ngaktifkeun proton doped sareng sacara efektif ngahambat difusi najis.
Sacara umum, suhu pikeun ngalereskeun cacad kisi sakitar 500 ° C, sedengkeun 950 ° C diperyogikeun pikeun ngaktipkeun atom doped. Aktivasina pangotor aya hubunganana sareng waktos sareng suhu. Beuki lila waktu jeung suhu nu leuwih luhur, beuki pinuh pangotor diaktipkeun, tapi teu kondusif pikeun inhibiting difusi pangotor.
Kusabab parabot RTP boga ciri naékna hawa gancang / ragrag na durasi pondok, prosés annealing sanggeus implantation ion bisa ngahontal Pilihan parameter optimal diantara perbaikan cacad kisi, aktivasina impurity sarta inhibisi difusi impurity.
RTA utamana dibagi kana opat kategori di handap ieu:
(1)Spike Annealing
Ciri na nyaeta museurkeun kana prosés pemanasan / cooling gancang, tapi dasarna teu boga prosés pelestarian panas. The spike annealing tetep dina titik suhu luhur pikeun waktu anu pohara pondok, sarta fungsi utamana nyaéta pikeun ngaktipkeun elemen doping.
Dina aplikasi nu sabenerna, wafer mimiti panas nepi gancang ti titik suhu sayaga stabil tangtu jeung langsung cools handap sanggeus ngahontal titik suhu target.
Kusabab waktu pangropéa dina titik suhu target (ie, titik suhu puncak) pisan pondok, prosés annealing bisa maksimalkeun pungsi darajat aktivasina impurity sarta ngaleutikan darajat difusi impurity, bari ngabogaan ciri perbaikan annealing cacad alus, hasilna luhur. kualitas beungkeutan sarta handap leakage ayeuna.
Spike annealing loba dipaké dina prosés simpang ultra-deet sanggeus 65nm. Parameter prosés spike annealing utamina kalebet suhu puncak, waktos cicing puncak, divergénsi suhu sareng résistansi wafer saatos prosés.
Langkung pondok waktos cicing puncak, langkung saé. Ieu utamana gumantung kana laju pemanasan / cooling tina sistem kontrol suhu, tapi atmosfir gas prosés nu dipilih kadang ogé boga dampak nu tangtu dina eta.
Contona, hélium ngabogaan volume atom leutik sarta laju difusi gancang, nu kondusif pikeun mindahkeun panas gancang sarta seragam sarta bisa ngurangan lebar puncak atawa waktu tinggal puncak. Ku alatan éta, hélium kadang dipilih pikeun mantuan pemanasan sarta cooling.
(2)Lamp Annealing
Téknologi annealing lampu seueur dianggo. Lampu halogén umumna dianggo salaku sumber panas annealing gancang. Tingkat pemanasan / cooling anu luhur sareng kontrol suhu anu tepat tiasa nyumponan sarat prosés manufaktur di luhur 65nm.
Sanajan kitu, teu bisa pinuh minuhan sarat stringent tina prosés 45nm (sanggeus prosés 45nm, nalika kontak nikel-silikon logika LSI lumangsung, wafer nu perlu gancang dipanaskeun tina 200 ° C nepi ka leuwih 1000 ° C dina milliseconds, jadi annealing laser umumna diperlukeun).
(3)Laser Annealing
Annealing laser nyaéta prosés langsung ngagunakeun laser pikeun gancang ningkatkeun suhu permukaan wafer nepi ka cukup pikeun ngalembereh kristal silikon, sahingga kacida diaktipkeun.
Kaunggulan tina laser annealing nyaéta pemanasan pisan gancang jeung kontrol sénsitip. Teu ngabutuhkeun pemanasan filamén sareng dasarna henteu aya masalah sareng lag suhu sareng umur filamén.
Nanging, tina sudut pandang téknis, annealing laser ngagaduhan masalah arus bocor sareng résidu, anu ogé bakal gaduh dampak anu tangtu dina pagelaran alat.
(4)Flash Annealing
Flash annealing nyaéta téknologi annealing anu ngagunakeun radiasi inténsitas tinggi pikeun ngalakukeun spike annealing dina wafers dina suhu preheat husus.
Wafer dipanaskeun ka 600-800 ° C, teras radiasi inténsitas tinggi dianggo pikeun irradiasi pulsa waktos pondok. Nalika suhu puncak wafer ngahontal suhu annealing anu diperyogikeun, radiasi langsung dipareuman.
Parabot RTP beuki dipaké dina manufaktur sirkuit terpadu canggih.
Salian loba dipaké dina prosés RTA, alat-alat RTP ogé geus mimiti dipaké dina oksidasi termal gancang, nitridasi termal gancang, difusi termal gancang, déposisi uap kimia gancang, kitu ogé generasi silicide logam jeung prosés epitaxial.
———————————————————————————————————————————————— ——
Semicera tiasa nyayogikeunbagian grafit,lemes / karasa kaku,bagian silikon carbide,Bagian karbida silikon CVD, jeungSiC / TaC bagian coatedkalawan prosés semikonduktor pinuh dina 30 poé.
Upami anjeun resep kana produk semikonduktor di luhur,punten ulah ragu ngahubungan kami dina munggaran waktu.
Telepon: +86-13373889683
WhatsApp: +86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
waktos pos: Aug-27-2024