1. Oversigt
Opvarmning, også kendt som termisk behandling, refererer til fremstillingsprocedurer, der opererer ved høje temperaturer, normalt højere end smeltepunktet for aluminium.
Opvarmningsprocessen udføres sædvanligvis i en højtemperaturovn og omfatter større processer såsom oxidation, urenhedsdiffusion og udglødning til reparation af krystaldefekter i halvlederfremstilling.
Oxidation: Det er en proces, hvor en siliciumwafer placeres i en atmosfære af oxidanter såsom oxygen eller vanddamp til højtemperatur varmebehandling, hvilket forårsager en kemisk reaktion på overfladen af siliciumwaferen til at danne en oxidfilm.
Urenhedsdiffusion: refererer til brugen af termiske diffusionsprincipper under høje temperaturforhold til at indføre urenhedselementer i siliciumsubstratet i henhold til proceskravene, så det har en specifik koncentrationsfordeling, og derved ændrer siliciummaterialets elektriske egenskaber.
Annealing refererer til processen med at opvarme siliciumwaferen efter ionimplantation for at reparere gitterdefekter forårsaget af ionimplantation.
Der er tre grundlæggende typer udstyr, der bruges til oxidation/diffusion/annealing:
- Vandret ovn;
- Lodret ovn;
- Hurtig opvarmningsovn: udstyr til hurtig varmebehandling
Traditionelle varmebehandlingsprocesser bruger hovedsageligt langvarig højtemperaturbehandling for at eliminere skader forårsaget af ionimplantation, men dens ulemper er ufuldstændig fjernelse af defekter og lav aktiveringseffektivitet af implanterede urenheder.
På grund af den høje udglødningstemperatur og lange tid er det desuden sandsynligt, at der vil forekomme urenhedsomfordeling, hvilket forårsager, at en stor mængde urenheder diffunderer og ikke opfylder kravene til lavvandede forbindelser og snæver urenhedsfordeling.
Hurtig termisk udglødning af ionimplanterede wafere ved hjælp af hurtig termisk behandling (RTP) udstyr er en varmebehandlingsmetode, der opvarmer hele waferen til en bestemt temperatur (generelt 400-1300°C) på meget kort tid.
Sammenlignet med ovnvarmeudglødning har den fordelene ved mindre termisk budget, mindre rækkevidde af urenhedsbevægelser i dopingområdet, mindre forurening og kortere behandlingstid.
Den hurtige termiske annealing-proces kan bruge en række forskellige energikilder, og annealing-tidsområdet er meget bredt (fra 100 til 10-9s, såsom lampe-glødning, laser-annealing osv.). Det kan fuldstændigt aktivere urenheder, mens det effektivt undertrykker omfordeling af urenheder. Det er i øjeblikket meget udbredt i avancerede integrerede kredsløbsfremstillingsprocesser med waferdiametre større end 200 mm.
2. Anden opvarmningsproces
2.1 Oxidationsproces
I den integrerede kredsløbsfremstillingsproces er der to metoder til dannelse af siliciumoxidfilm: termisk oxidation og aflejring.
Oxidationsprocessen refererer til processen med dannelse af SiO2 på overfladen af siliciumwafers ved termisk oxidation. SiO2-filmen dannet ved termisk oxidation er meget udbredt i den integrerede kredsløbsfremstillingsproces på grund af dens overlegne elektriske isoleringsegenskaber og procesgennemførlighed.
Dens vigtigste applikationer er som følger:
- Beskyt enheder mod ridser og forurening;
- Begrænsning af feltisolering af ladede bærere (overfladepassivering);
- Dielektriske materialer i gateoxid- eller lagercellestrukturer;
- Implantatmaskering ved doping;
- Et dielektrisk lag mellem metal ledende lag.
(1)Enhedsbeskyttelse og isolering
SiO2 dyrket på overfladen af en wafer (siliciumwafer) kan tjene som et effektivt barrierelag til at isolere og beskytte følsomme enheder i siliciumet.
Fordi SiO2 er et hårdt og ikke-porøst (tæt) materiale, kan det bruges til effektivt at isolere aktive enheder på siliciumoverfladen. Det hårde SiO2-lag vil beskytte siliciumwaferen mod ridser og skader, der kan opstå under fremstillingsprocessen.
(2)Overfladepassivering
Overfladepassivering En stor fordel ved termisk dyrket SiO2 er, at det kan reducere siliciums overfladetilstandsdensitet ved at begrænse dets dinglende bindinger, en effekt kendt som overfladepassivering.
Det forhindrer elektrisk nedbrydning og reducerer vejen for lækstrøm forårsaget af fugt, ioner eller andre eksterne forurenende stoffer. Det hårde SiO2-lag beskytter Si mod ridser og processkader, der kan opstå under efterproduktion.
SiO2-laget dyrket på Si-overfladen kan binde de elektrisk aktive kontaminanter (mobilion-kontamination) på Si-overfladen. Passivering er også vigtig for at kontrollere lækstrømmen fra junction-enheder og voksende stabile gate-oxider.
Som et passiveringslag af høj kvalitet har oxidlaget kvalitetskrav som ensartet tykkelse, ingen nålehuller og hulrum.
En anden faktor ved anvendelse af et oxidlag som et Si-overfladepassiveringslag er tykkelsen af oxidlaget. Oxidlaget skal være tykt nok til at forhindre metallaget i at oplades på grund af ladningsakkumulering på siliciumoverfladen, hvilket svarer til ladningslagring og nedbrydningsegenskaber for almindelige kondensatorer.
SiO2 har også en meget lignende termisk udvidelseskoefficient som Si. Siliciumskiver udvider sig under højtemperaturprocesser og trækker sig sammen under afkøling.
SiO2 udvider eller trækker sig sammen med en hastighed meget tæt på Si, hvilket minimerer vridningen af siliciumwaferen under den termiske proces. Dette undgår også adskillelse af oxidfilmen fra siliciumoverfladen på grund af filmspænding.
(3)Gate oxid dielektrisk
Til den mest almindeligt anvendte og vigtige gate-oxidstruktur i MOS-teknologi anvendes et ekstremt tyndt oxidlag som det dielektriske materiale. Da gate-oxidlaget og Si nedenunder har karakteristika af høj kvalitet og stabilitet, opnås gate-oxidlaget generelt ved termisk vækst.
SiO2 har en høj dielektrisk styrke (107V/m) og en høj resistivitet (ca. 1017Ω·cm).
Nøglen til pålideligheden af MOS-enheder er integriteten af gate-oxidlaget. Portstrukturen i MOS-enheder styrer strømmen. Fordi dette oxid er grundlaget for funktionen af mikrochips baseret på felteffektteknologi,
Derfor er høj kvalitet, fremragende filmtykkelse ensartethed og fravær af urenheder dens grundlæggende krav. Enhver forurening, der kan forringe funktionen af gateoxidstrukturen, skal kontrolleres nøje.
(4)Dopingbarriere
SiO2 kan bruges som et effektivt maskeringslag til selektiv doping af siliciumoverfladen. Når der først er dannet et oxidlag på siliciumoverfladen, ætses SiO2 i den gennemsigtige del af masken for at danne et vindue, hvorigennem dopingmaterialet kan trænge ind i siliciumwaferen.
Hvor der ikke er vinduer, kan oxid beskytte siliciumoverfladen og forhindre urenheder i at diffundere, hvilket muliggør selektiv implantation af urenheder.
Doteringsmidler bevæger sig langsomt i SiO2 sammenlignet med Si, så kun et tyndt oxidlag er nødvendigt for at blokere dopingstofferne (bemærk, at denne hastighed er temperaturafhængig).
Et tyndt oxidlag (f.eks. 150 Å tykt) kan også bruges i områder, hvor ionimplantation er påkrævet, hvilket kan bruges til at minimere skader på siliciumoverfladen.
Det giver også mulighed for bedre kontrol af forbindelsesdybden under implantation af urenheder ved at reducere kanaleffekten. Efter implantation kan oxidet selektivt fjernes med flussyre for at gøre siliciumoverfladen flad igen.
(5)Dielektrisk lag mellem metallag
SiO2 leder ikke elektricitet under normale forhold, så det er en effektiv isolator mellem metallag i mikrochips. SiO2 kan forhindre kortslutninger mellem det øverste metallag og det nederste metallag, ligesom isolatoren på ledningen kan forhindre kortslutninger.
Kvalitetskravet til oxid er, at det er fri for nålehuller og hulrum. Det er ofte dopet for at opnå mere effektiv fluiditet, som bedre kan minimere forureningsdiffusion. Det opnås normalt ved kemisk dampaflejring snarere end termisk vækst.
Afhængigt af reaktionsgassen er oxidationsprocessen normalt opdelt i:
- Tør oxygenoxidation: Si + O2→SiO2;
- Våd oxygenoxidation: 2H2O (vanddamp) + Si→SiO2+2H2;
- Klor-doteret oxidation: Klorgas, såsom hydrogenchlorid (HCl), dichlorethylen DCE (C2H2Cl2) eller dets derivater, tilsættes til oxygen for at forbedre oxidationshastigheden og kvaliteten af oxidlaget.
(1)Tør oxygen oxidationsproces: Iltmolekylerne i reaktionsgassen diffunderer gennem det allerede dannede oxidlag, når grænsefladen mellem SiO2 og Si, reagerer med Si og danner derefter et SiO2-lag.
SiO2 fremstillet ved tør oxygenoxidation har en tæt struktur, ensartet tykkelse, stærk maskeringsevne til injektion og diffusion og høj procesgentagelighed. Dens ulempe er, at væksthastigheden er langsom.
Denne metode bruges generelt til oxidation af høj kvalitet, såsom gate dielektrisk oxidation, tynd bufferlagsoxidation eller til at starte oxidation og afslutte oxidation under tykt bufferlagsoxidation.
(2)Våd oxygenoxidationsproces: Vanddamp kan føres direkte i oxygen, eller det kan opnås ved omsætning af brint og oxygen. Oxidationshastigheden kan ændres ved at justere partialtrykforholdet mellem brint eller vanddamp og oxygen.
Bemærk, at forholdet mellem brint og ilt for at sikre sikkerheden ikke bør overstige 1,88:1. Våd oxygenoxidation skyldes tilstedeværelsen af både oxygen og vanddamp i reaktionsgassen, og vanddamp nedbrydes til hydrogenoxid (HO) ved høje temperaturer.
Diffusionshastigheden af hydrogenoxid i siliciumoxid er meget hurtigere end oxygen, så den våde oxygenoxidationshastighed er omkring en størrelsesorden højere end den tørre oxygenoxidationshastighed.
(3)Klor-doteret oxidationsproces: Ud over traditionel tør oxygenoxidation og våd oxygenoxidation kan chlorgas, såsom hydrogenchlorid (HCl), dichlorethylen DCE (C2H2Cl2) eller dets derivater, tilsættes til oxygen for at forbedre oxidationshastigheden og kvaliteten af oxidlaget .
Hovedårsagen til stigningen i oxidationshastigheden er, at når klor tilsættes til oxidation, indeholder reaktanten ikke kun vanddamp, der kan accelerere oxidationen, men klor akkumuleres også nær grænsefladen mellem Si og SiO2. I nærvær af oxygen omdannes chlorsiliciumforbindelser let til siliciumoxid, som kan katalysere oxidation.
Hovedårsagen til forbedringen af oxidlagets kvalitet er, at kloratomerne i oxidlaget kan rense aktiviteten af natriumioner og derved reducere de oxidationsfejl, der indføres ved natriumionforurening af udstyr og procesråmaterialer. Derfor er klordoping involveret i de fleste tøriltoxidationsprocesser.
2.2 Diffusionsproces
Traditionel diffusion refererer til overførsel af stoffer fra områder med højere koncentration til områder med lavere koncentration, indtil de er jævnt fordelt. Diffusionsprocessen følger Ficks lov. Diffusion kan forekomme mellem to eller flere stoffer, og koncentrations- og temperaturforskellene mellem forskellige områder driver fordelingen af stoffer til en ensartet ligevægtstilstand.
En af de vigtigste egenskaber ved halvledermaterialer er, at deres ledningsevne kan justeres ved at tilføje forskellige typer eller koncentrationer af dopingmidler. Ved fremstilling af integrerede kredsløb opnås denne proces normalt gennem doping- eller diffusionsprocesser.
Afhængigt af designmålene kan halvledermaterialer som silicium, germanium eller III-V forbindelser opnå to forskellige halvlederegenskaber, N-type eller P-type, ved at dope med donorurenheder eller acceptorurenheder.
Halvlederdoping udføres hovedsageligt gennem to metoder: diffusion eller ionimplantation, hver med sine egne karakteristika:
Diffusionsdoping er billigere, men koncentrationen og dybden af dopingmaterialet kan ikke kontrolleres præcist;
Selvom ionimplantation er relativt dyrt, giver det mulighed for præcis styring af dopantkoncentrationsprofiler.
Før 1970'erne var funktionsstørrelsen af integreret kredsløbsgrafik i størrelsesordenen 10μm, og traditionel termisk diffusionsteknologi blev generelt brugt til doping.
Diffusionsprocessen bruges hovedsageligt til at modificere halvledermaterialer. Ved at diffundere forskellige stoffer ind i halvledermaterialer kan deres ledningsevne og andre fysiske egenskaber ændres.
For eksempel, ved at diffundere det trivalente grundstof bor til silicium, dannes en halvleder af P-typen; ved at dope pentavalente grundstoffer fosfor eller arsen dannes en N-type halvleder. Når en P-type halvleder med flere huller kommer i kontakt med en N-type halvleder med flere elektroner, dannes en PN-junction.
Efterhånden som trækstørrelserne krymper, gør den isotropiske diffusionsproces det muligt for dopingmidler at diffundere til den anden side af skjoldoxidlaget, hvilket forårsager kortslutninger mellem tilstødende områder.
Bortset fra nogle specielle anvendelser (såsom langvarig diffusion for at danne ensartet fordelte højspændingsresistente områder), er diffusionsprocessen gradvist blevet erstattet af ionimplantation.
Men i teknologigenerationen under 10nm, da størrelsen af finnen i den tredimensionelle finne-felteffekttransistor (FinFET)-enhed er meget lille, vil ionimplantation beskadige dens lille struktur. Brugen af fast kildediffusionsproces kan løse dette problem.
2.3 Nedbrydningsproces
Udglødningsprocessen kaldes også termisk udglødning. Processen er at placere siliciumwaferen i et højtemperaturmiljø i en vis periode for at ændre mikrostrukturen på overfladen eller indersiden af siliciumwaferen for at opnå et specifikt procesformål.
De mest kritiske parametre i udglødningsprocessen er temperatur og tid. Jo højere temperatur og jo længere tid, jo højere termisk budget.
I selve den integrerede kredsløbsfremstillingsproces er det termiske budget strengt kontrolleret. Hvis der er flere udglødningsprocesser i processtrømmen, kan det termiske budget udtrykkes som overlejring af flere varmebehandlinger.
Men med miniaturiseringen af procesknudepunkter bliver det tilladte termiske budget i hele processen mindre og mindre, det vil sige, at temperaturen i højtemperatur-termisk proces bliver lavere, og tiden bliver kortere.
Normalt kombineres annealingsprocessen med ionimplantation, tyndfilmaflejring, metalsiliciddannelse og andre processer. Den mest almindelige er termisk udglødning efter ionimplantation.
Ionimplantation vil påvirke substratatomerne, hvilket får dem til at bryde væk fra den oprindelige gitterstruktur og beskadige substratgitteret. Termisk annealing kan reparere gitterskaden forårsaget af ionimplantation og kan også flytte de implanterede urenhedsatomer fra gitterhullerne til gitterstederne og derved aktivere dem.
Den krævede temperatur til reparation af gitterskader er ca. 500°C, og den nødvendige temperatur til urenhedsaktivering er ca. 950°C. I teorien, jo længere udglødningstiden og jo højere temperaturen er, desto højere er aktiveringshastigheden af urenheder, men et for højt termisk budget vil føre til overdreven diffusion af urenheder, hvilket gør processen ukontrollerbar og i sidste ende forårsage forringelse af enhedens og kredsløbets ydeevne.
Derfor, med udviklingen af fremstillingsteknologi, er traditionel langsigtet ovnglødning gradvist blevet erstattet af hurtig termisk udglødning (RTA).
I fremstillingsprocessen skal nogle specifikke film gennemgå en termisk udglødningsproces efter afsætning for at ændre filmens fysiske eller kemiske egenskaber. For eksempel bliver en løs film tæt, hvilket ændrer dens tørre eller våde ætsningshastighed;
En anden almindeligt anvendt udglødningsproces forekommer under dannelsen af metalsilicid. Metalfilm såsom kobolt, nikkel, titanium osv. sputteres på overfladen af siliciumwaferen, og efter hurtig termisk udglødning ved en relativt lav temperatur kan metallet og silicium danne en legering.
Visse metaller danner forskellige legeringsfaser under forskellige temperaturforhold. Generelt er det håbet at danne en legeringsfase med lavere kontaktmodstand og kropsmodstand under processen.
I henhold til forskellige termiske budgetkrav er udglødningsprocessen opdelt i højtemperaturovnsudglødning og hurtig termisk udglødning.
- Udglødning af ovnrør ved høj temperatur:
Det er en traditionel udglødningsmetode med høj temperatur, lang udglødningstid og højt budget.
I nogle specielle processer, såsom iltindsprøjtningsisoleringsteknologi til fremstilling af SOI-substrater og dybbrøndsdiffusionsprocesser, er det meget brugt. Sådanne processer kræver generelt et højere termisk budget for at opnå et perfekt gitter eller ensartet urenhedsfordeling.
- Hurtig termisk udglødning:
Det er processen med at behandle siliciumwafers ved ekstrem hurtig opvarmning/afkøling og kort ophold ved måltemperaturen, nogle gange også kaldet Rapid Thermal Processing (RTP).
I processen med at danne ultra-fladvandede kryds, opnår hurtig termisk udglødning en kompromisoptimering mellem gitterdefektreparation, urenhedsaktivering og minimering af urenhedsdiffusion og er uundværlig i fremstillingsprocessen af avancerede teknologiknuder.
Temperaturstignings-/faldprocessen og det korte ophold ved måltemperaturen udgør tilsammen det termiske budget for hurtig termisk udglødning.
Traditionel hurtig termisk udglødning har en temperatur på omkring 1000°C og tager sekunder. I de senere år er kravene til hurtig termisk udglødning blevet mere og mere stringente, og flashudglødning, spidsudglødning og laserudglødning er gradvist udviklet, hvor udglødningstider når millisekunder og har endda tendens til at udvikle sig mod mikrosekunder og submikrosekunder.
3 . Tre varmeprocesudstyr
3.1 Diffusions- og oxidationsudstyr
Diffusionsprocessen bruger hovedsageligt princippet om termisk diffusion under høje temperaturforhold (normalt 900-1200 ℃) til at inkorporere urenhedselementer i siliciumsubstratet i en nødvendig dybde for at give det en specifik koncentrationsfordeling for at ændre de elektriske egenskaber af materiale og danner en halvlederenhedsstruktur.
I silicium-integreret kredsløbsteknologi bruges diffusionsprocessen til at lave PN-forbindelser eller komponenter såsom modstande, kondensatorer, sammenkoblingsledninger, dioder og transistorer i integrerede kredsløb og bruges også til isolering mellem komponenter.
På grund af den manglende evne til nøjagtigt at kontrollere fordelingen af dopingkoncentrationen er diffusionsprocessen gradvist blevet erstattet af ionimplantations-dopingprocessen ved fremstilling af integrerede kredsløb med waferdiametre på 200 mm og derover, men en lille mængde bruges stadig i tunge dopingprocesser.
Traditionelt diffusionsudstyr er hovedsageligt horisontale diffusionsovne, og der er også et lille antal vertikale diffusionsovne.
Vandret diffusionsovn:
Det er et varmebehandlingsudstyr, der er meget udbredt i diffusionsprocessen af integrerede kredsløb med waferdiameter mindre end 200 mm. Dets egenskaber er, at varmeovnens krop, reaktionsrøret og kvartsbåden, der bærer wafere, alle er placeret vandret, så det har procesegenskaberne med god ensartethed mellem wafere.
Det er ikke kun et af de vigtige front-end-udstyr på den integrerede kredsløbsproduktionslinje, men også meget brugt i diffusion, oxidation, udglødning, legering og andre processer i industrier såsom diskrete enheder, kraftelektroniske enheder, optoelektroniske enheder og optiske fibre .
Lodret diffusionsovn:
Henviser generelt til et batch-varmebehandlingsudstyr, der anvendes i den integrerede kredsløbsproces til wafere med en diameter på 200 mm og 300 mm, almindeligvis kendt som en vertikal ovn.
De strukturelle træk ved den vertikale diffusionsovn er, at varmeovnens krop, reaktionsrøret og kvartsbåden, der bærer waferen, alle er placeret lodret, og waferen er placeret vandret. Det har karakteristika af god ensartethed inden for waferen, høj grad af automatisering og stabil systemydelse, som kan imødekomme behovene i storskala integrerede kredsløbsproduktionslinjer.
Den vertikale diffusionsovn er et af de vigtige udstyr i halvleder-integreret kredsløbsproduktionslinjen og er også almindeligt anvendt i relaterede processer inden for kraftelektroniske enheder (IGBT) og så videre.
Den vertikale diffusionsovn er anvendelig til oxidationsprocesser såsom tør oxygenoxidation, hydrogen-oxygensynteseoxidation, siliciumoxynitridoxidation og tyndfilmvækstprocesser såsom siliciumdioxid, polysilicium, siliciumnitrid (Si3N4) og atomlagsaflejring.
Det er også almindeligt anvendt i højtemperaturglødning, kobberglødning og legeringsprocesser. Med hensyn til diffusionsproces anvendes vertikale diffusionsovne nogle gange også i tunge dopingprocesser.
3.2 Hurtig udglødningsudstyr
Rapid Thermal Processing (RTP) udstyr er et enkelt-wafer varmebehandlingsudstyr, der hurtigt kan hæve temperaturen på waferen til den temperatur, som processen kræver (200-1300°C) og hurtigt kan køle den ned. Opvarmnings-/afkølingshastigheden er generelt 20-250°C/s.
Ud over en bred vifte af energikilder og udglødningstid har RTP-udstyr også anden fremragende procesydeevne, såsom fremragende termisk budgetkontrol og bedre overfladeensartethed (især for store wafers), reparation af waferskader forårsaget af ionimplantation og flere kamre kan køre forskellige procestrin samtidigt.
Derudover kan RTP-udstyr fleksibelt og hurtigt konvertere og justere procesgasser, så flere varmebehandlingsprocesser kan gennemføres i samme varmebehandlingsproces.
RTP-udstyr bruges mest til hurtig termisk udglødning (RTA). Efter ionimplantation er RTP-udstyr nødvendigt for at reparere skaden forårsaget af ionimplantation, aktivere dopede protoner og effektivt hæmme urenhedsdiffusion.
Generelt er temperaturen til reparation af gitterdefekter omkring 500°C, mens der kræves 950°C for at aktivere doterede atomer. Aktiveringen af urenheder er relateret til tid og temperatur. Jo længere tid og jo højere temperatur, jo mere aktiveres urenhederne, men det er ikke befordrende for at hæmme diffusionen af urenheder.
Fordi RTP-udstyret har karakteristika af hurtig temperaturstigning/fald og kort varighed, kan annealingsprocessen efter ionimplantation opnå det optimale parametervalg blandt gitterdefektreparation, urenhedsaktivering og urenhedsdiffusionsinhibering.
RTA er hovedsageligt opdelt i følgende fire kategorier:
(1)Spike Annealing
Dens karakteristika er, at den fokuserer på den hurtige opvarmnings-/afkølingsproces, men som udgangspunkt ikke har nogen varmekonserveringsproces. Piggglødningen forbliver ved højtemperaturpunktet i meget kort tid, og dens hovedfunktion er at aktivere dopingelementerne.
I faktiske applikationer begynder waferen at varme op hurtigt fra et bestemt stabilt standby-temperaturpunkt og afkøles straks efter at have nået måltemperaturpunktet.
Da vedligeholdelsestiden ved måltemperaturpunktet (dvs. spidstemperaturpunktet) er meget kort, kan udglødningsprocessen maksimere graden af urenhedsaktivering og minimere graden af urenhedsdiffusion, mens den har gode defektglødningsreparationsegenskaber, hvilket resulterer i højere bindingskvalitet og lavere lækstrøm.
Spike annealing er meget udbredt i ultra-flad junction processer efter 65nm. Procesparametrene for spike annealing inkluderer hovedsageligt spidstemperatur, spidsopholdstid, temperaturdivergens og wafermodstand efter processen.
Jo kortere spidsopholdstid, jo bedre. Det afhænger hovedsageligt af temperaturstyringssystemets opvarmnings-/afkølingshastighed, men den valgte procesgasatmosfære har nogle gange også en vis indflydelse på den.
For eksempel har helium et lille atomvolumen og en hurtig diffusionshastighed, hvilket er befordrende for hurtig og ensartet varmeoverførsel og kan reducere spidsbredden eller spidsopholdstiden. Derfor er helium nogle gange valgt til at hjælpe med opvarmning og afkøling.
(2)Lampe udglødning
Lampeudglødningsteknologi er meget udbredt. Halogenlamper bruges generelt som varmekilder med hurtig udglødning. Deres høje opvarmnings-/afkølingshastigheder og præcise temperaturkontrol kan opfylde kravene til fremstillingsprocesser over 65nm.
Det kan dog ikke fuldt ud opfylde de strenge krav til 45nm-processen (efter 45nm-processen, når nikkel-silicium-kontakten af den logiske LSI opstår, skal waferen hurtigt opvarmes fra 200°C til over 1000°C inden for millisekunder, så laserudglødning er generelt påkrævet).
(3)Laser udglødning
Laserudglødning er processen med direkte brug af laser til hurtigt at øge temperaturen på overfladen af waferen, indtil det er nok til at smelte siliciumkrystallen, hvilket gør den meget aktiveret.
Fordelene ved laserudglødning er ekstrem hurtig opvarmning og følsom kontrol. Det kræver ikke glødetrådsopvarmning, og der er stort set ingen problemer med temperaturforsinkelse og glødetråds levetid.
Men fra et teknisk synspunkt har laserudglødning problemer med lækstrøm og restdefekter, hvilket også vil have en vis indflydelse på enhedens ydeevne.
(4)Flash udglødning
Flash-udglødning er en udglødningsteknologi, der bruger højintensitetsstråling til at udføre spike-glødning på wafere ved en specifik forvarmningstemperatur.
Waferen forvarmes til 600-800°C, og derefter bruges højintensitetsstråling til kortvarig pulsbestråling. Når waferens spidstemperatur når den nødvendige udglødningstemperatur, slukkes strålingen øjeblikkeligt.
RTP-udstyr bruges i stigende grad i avanceret fremstilling af integrerede kredsløb.
Ud over at være meget udbredt i RTA-processer, er RTP-udstyr også begyndt at blive brugt til hurtig termisk oxidation, hurtig termisk nitridering, hurtig termisk diffusion, hurtig kemisk dampaflejring samt metalsilicidgenerering og epitaksiale processer.
————————————————————————————————————————————————— ——
Semicera kan leveregrafit dele,blød/stiv filt,siliciumcarbid dele,CVD siliciumcarbid dele, ogSiC/TaC belagte delemed fuld halvlederproces på 30 dage.
Hvis du er interesseret i ovenstående halvlederprodukter,tøv ikke med at kontakte os første gang.
Tlf.: +86-13373889683
WhatsAPP: +86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
Indlægstid: 27. august 2024