1. Superrigardo
Hejtado, ankaŭ konata kiel termika prilaborado, rilatas al produktadproceduroj kiuj funkcias ĉe altaj temperaturoj, kutime pli alta ol la frostopunkto de aluminio.
La hejtadprocezo estas kutime aranĝita en alt-temperatura forno kaj inkludas gravajn procesojn kiel ekzemple oksigenado, malpureca disvastigo, kaj kalzigado por kristala difekto-riparo en semikonduktaĵproduktado.
Oksigenado: Ĝi estas procezo en kiu silicioblato estas metita en atmosferon de oksidantoj kiel ekzemple oksigeno aŭ akvovaporo por alt-temperatura varmotraktado, kaŭzante kemian reakcion sur la surfaco de la silicia oblato formi oksidan filmon.
Malpura disvastigo: rilatas al la uzo de termikaj disvastigaj principoj sub alttemperaturaj kondiĉoj por enkonduki malpurajn elementojn en la silician substraton laŭ procezaj postuloj, por ke ĝi havu specifan koncentriĝan distribuon, tiel ŝanĝante la elektrajn ecojn de la silicia materialo.
Kolektado rilatas al la procezo de varmigado de la silicioblato post jonenplantado por ripari la kraddifektojn kaŭzitajn de jonenplantado.
Ekzistas tri bazaj specoj de ekipaĵo uzita por oksigenado/disvastigo/kaluciado:
- Horizontala forno;
- Vertikala forno;
- Rapida hejtado-forno: rapida varmotraktada ekipaĵo
Tradiciaj varmaj traktadoj ĉefe uzas longtempe alt-temperaturan traktadon por forigi damaĝon kaŭzitan de jona enplantado, sed ĝiaj malavantaĝoj estas nekompleta forigo de difektoj kaj malalta aktiviga efikeco de enplantitaj malpuraĵoj.
Krome, pro la alta kalcia temperaturo kaj longa tempo, malpura redistribuo verŝajne okazos, kaŭzante grandan kvanton da malpuraĵoj disvastigi kaj malsukcesi plenumi la postulojn de malprofundaj krucvojoj kaj mallarĝa malpura distribuo.
Rapida termika kalciado de jon-enplantitaj oblatoj uzanta rapidan termikan prilaboradon (RTP) ekipaĵon estas varmtraktadmetodo kiu varmigas la tutan oblaton al certa temperaturo (ĝenerale 400-1300 °C) en tre mallonga tempo.
Kompare kun forna hejtado recocido, ĝi havas la avantaĝojn de malpli termika buĝeto, pli malgranda gamo de malpura movado en la dopa areo, malpli poluado kaj pli mallonga pretiga tempo.
La rapida termika kalcia procezo povas uzi diversajn energifontojn, kaj la kalcia tempo-gamo estas tre larĝa (de 100 ĝis 10-9s, kiel lampo-kalcigado, lasera kalcigado ktp.). Ĝi povas tute aktivigi malpuraĵojn dum efike subpremas malpuran redistribuon. Ĝi estas nuntempe vaste uzata en altnivelaj integracirkvitaj fabrikaj procezoj kun oblaj diametroj pli grandaj ol 200mm.
2. Dua hejta procezo
2.1 Oksigenada procezo
En la procezo de fabrikado de integra cirkvito, ekzistas du metodoj por formi silicioksidajn filmojn: termika oksigenado kaj demetado.
La oksigenadprocezo rilatas al la procezo de formado de SiO2 sur la surfaco de siliciaj oblatoj per termika oksigenado. La filmo SiO2 formita de termika oxidado estas vaste uzata en la integra cirkvito fabrikado pro siaj superaj elektraj izolaj propraĵoj kaj proceza farebleco.
Ĝiaj plej gravaj aplikoj estas kiel sekvas:
- Protektu aparatojn kontraŭ grataĵoj kaj poluado;
- Limigado de la kampa izolado de ŝarĝitaj portantoj (surfaca pasivado);
- Dielektraj materialoj en pordegoksidaj aŭ stokaj ĉelstrukturoj;
- Implantmaskado en dopado;
- Dielektrika tavolo inter metalaj konduktaj tavoloj.
(1)Protekto kaj izolado de aparatoj
SiO2 kreskigita sur la surfaco de oblato (silicioblato) povas funkcii kiel efika bariera tavolo por izoli kaj protekti sentemajn aparatojn ene de la silicio.
Ĉar SiO2 estas malmola kaj ne-pora (densa) materialo, ĝi povas esti uzata por efike izoli aktivajn aparatojn sur la silicia surfaco. La malmola tavolo de SiO2 protektos la silician oblaton kontraŭ grataĵoj kaj damaĝoj, kiuj povas okazi dum la fabrikado.
(2)Surfaca pasivado
Surfaca pasivado Grava avantaĝo de termike kreskigita SiO2 estas ke ĝi povas redukti la surfacŝtatdensecon de silicio limigante siajn pendantajn obligaciojn, efikon konatan kiel surfacpasivado.
Ĝi malhelpas elektran degeneron kaj reduktas la vojon por elflua kurento kaŭzita de humideco, jonoj aŭ aliaj eksteraj poluaĵoj. La malmola SiO2-tavolo protektas Si kontraŭ gratvundetoj kaj proceza damaĝo, kiu povas okazi dum postproduktado.
La SiO2-tavolo kreskigita sur la Si-surfaco povas ligi la elektre aktivajn poluaĵojn (mova jonpoluado) sur la Si-surfaco. Pasivado ankaŭ estas grava por kontroli la elfluan fluon de krucvojaparatoj kaj kreskigado de stabilaj pordegoksidoj.
Kiel altkvalita pasiva tavolo, la oksida tavolo havas kvalitajn postulojn kiel unuforma dikeco, sen pintruoj kaj malplenoj.
Alia faktoro en utiligado de oksidtavolo kiel Si-surfaca pasivtavolo estas la dikeco de la oksidtavolo. La oksida tavolo devas esti sufiĉe dika por eviti ke la metala tavolo ŝargu pro ŝargo-amasiĝo sur la silicia surfaco, kiu similas al la ŝargaj konservado kaj malfunkciaj trajtoj de ordinaraj kondensiloj.
SiO2 ankaŭ havas tre similan koeficienton de termika ekspansio al Si. Silicioblatoj disetendiĝas dum alttemperaturaj procezoj kaj kontraktiĝas dum malvarmigo.
SiO2 disetendiĝas aŭ kontraktiĝas kun rapideco tre proksima al tiu de Si, kiu minimumigas la deformadon de la silicioblato dum la termika procezo. Tio ankaŭ evitas la apartigon de la oksidfilmo de la silicia surfaco pro filmstreso.
(3)Pordega oksida dielektrika
Por la plej ofte uzata kaj grava pordega oksidstrukturo en MOS-teknologio, ekstreme maldika oksidtavolo estas utiligita kiel la dielektrika materialo. Ĉar la pordega oksidtavolo kaj la Si sube havas la karakterizaĵojn de alta kvalito kaj stabileco, la pordega oksidtavolo estas ĝenerale akirita per termika kresko.
SiO2 havas altan dielektrikan forton (107V/m) kaj altan rezistecon (ĉirkaŭ 1017Ω·cm).
La ŝlosilo al la fidindeco de MOS-aparatoj estas la integreco de la pordega oksidtavolo. La pordega strukturo en MOS-aparatoj kontrolas la fluon de fluo. Ĉar ĉi tiu oksido estas la bazo por la funkcio de mikroĉipoj bazitaj sur kampefika teknologio,
Sekve, altkvalita, bonega filma dikeco unuformeco kaj foresto de malpuraĵoj estas ĝiaj bazaj postuloj. Ĉiu poluado kiu povas degradi la funkcion de la pordega oksidstrukturo devas esti strikte kontrolita.
(4)Dopa baro
SiO2 povas esti uzata kiel efika maska tavolo por selektema dopado de silicia surfaco. Post kiam oksidtavolo estas formita sur la siliciosurfaco, la SiO2 en la travidebla parto de la masko estas gravurita por formi fenestron tra kiu la dopa materialo povas eniri la silicioblaton.
Kie ne estas fenestroj, oksido povas protekti la silician surfacon kaj malhelpi malpuraĵojn disvastigi, tiel ebligante selekteman malpuraĵenplantadon.
Dopantoj moviĝas malrapide en SiO2 kompare kun Si, tiel ke nur maldika oksidtavolo estas necesa por bloki la dopantoj (notu ke tiu indico estas temperaturdependa).
Maldika oksidtavolo (ekz., 150 Å dika) ankaŭ povas esti uzita en lokoj kie jonenplantado estas postulata, kiu povas esti uzita por minimumigi difekton en la siliciosurfaco.
Ĝi ankaŭ permesas pli bonan kontrolon de krucvojo-profundo dum malpureca implantado reduktante la enkanaligan efikon. Post enplantado, la oksido povas esti selekteme forigita kun fluorida acido por igi la silician surfacon denove plata.
(5)Dielektrika tavolo inter metalaj tavoloj
SiO2 ne kondukas elektron en normalaj kondiĉoj, do ĝi estas efika izolilo inter metalaj tavoloj en mikroĉipoj. SiO2 povas malhelpi fuŝkontaktojn inter la supra metala tavolo kaj la malsupra metala tavolo, same kiel la izolilo sur la drato povas malhelpi mallongajn cirkvitojn.
La kvalita postulo por oksido estas ke ĝi estas libera de pintruoj kaj malplenoj. Ĝi ofte estas dopita por akiri pli efikan fluecon, kiu povas pli bone minimumigi poluado-difuzon. Ĝi estas kutime akirita per kemia vapordemetado prefere ol termika kresko.
Depende de la reaggaso, la oksigenadprocezo estas kutime dividita en:
- Oksigenado de seka oksigeno: Si + O2→SiO2;
- Malseka oksigena oxidado: 2H2O (akva vaporo) + Si→SiO2+2H2;
- Klor-dopita oxidado: Klorgaso, kiel hidrogena klorido (HCl), dikloroetileno DCE (C2H2Cl2) aŭ ĝiaj derivaĵoj, estas aldonita al oksigeno por plibonigi la oksigenadon kaj la kvaliton de la oksida tavolo.
(1)Seka oksigena oksigena procezo: La oksigenaj molekuloj en la reaggaso disvastiĝas tra la jam formita oksidtavolo, atingas la interfacon inter SiO2 kaj Si, reagas kun Si, kaj tiam formas SiO2-tavolon.
La SiO2 preparita per seka oksigena oksigenado havas densan strukturon, unuforman dikecon, fortan maskantan kapablon por injekto kaj difuzo, kaj altan procez-ripeteblecon. Lia malavantaĝo estas, ke la kreskorapideco estas malrapida.
Ĉi tiu metodo estas ĝenerale uzata por altkvalita oksigenado, kiel pordega dielektrika oksigenado, maldika bufrotavola oksigenado, aŭ por komenci oksigenadon kaj ĉesigi oksigenadon dum dika bufrotavola oksigenado.
(2)Malseka oksigena oksigena procezo: Akva vaporo povas esti portita rekte en oksigeno, aŭ ĝi povas esti akirita per la reago de hidrogeno kaj oksigeno. La oksigenadrapideco povas esti ŝanĝita alĝustigante la partan premproporcion de hidrogeno aŭ akvovaporo al oksigeno.
Notu, ke por certigi sekurecon, la proporcio de hidrogeno al oksigeno ne devus superi 1.88:1. Malseka oksigenoksidado ŝuldiĝas al la ĉeesto de kaj oksigeno kaj akvovaporo en la reaggaso, kaj akvovaporo putriĝos en hidrogenoksidon (HO) ĉe altaj temperaturoj.
La disvastigo de hidrogena rusto en silicia rusto estas multe pli rapida ol tiu de oksigeno, do la malseka oksigena oksigenado estas proksimume unu grandordo pli alta ol la seka oksigena oksigenado.
(3)Klor-dopita oksigenada procezo: Krom tradicia seka oksigena oksigenado kaj malseka oksigena oksigeno, klora gaso, kiel hidrogena klorido (HCl), dikloroetileno DCE (C2H2Cl2) aŭ ĝiaj derivaĵoj, povas esti aldonitaj al oksigeno por plibonigi la oksigenadon kaj la kvaliton de la oksida tavolo. .
La ĉefkialo de la pliiĝo en oksigenadrapideco estas ke kiam kloro estas aldonita por oksigenado, ne nur la reakcianto enhavas akvovaporon kiu povas akceli oksigenadon, sed kloro ankaŭ akumuliĝas proksime de la interfaco inter Si kaj SiO2. En la ĉeesto de oksigeno, klorosilickunmetaĵoj estas facile konvertitaj en siliciooksidon, kiu povas katalizi oksigenadon.
La ĉefa kialo por la plibonigo de la oksida tavolo-kvalito estas, ke la kloraj atomoj en la oksida tavolo povas purigi la agadon de natriaj jonoj, tiel reduktante la oksidiĝajn difektojn enkondukitajn de natria jona poluado de ekipaĵoj kaj procesaj krudmaterialoj. Tial, klorodopado estas implikita en la plej multaj sekaj oksigenaj oksigenadprocezoj.
2.2 Procezo de disvastigo
Tradicia difuzo rilatas al la translokigo de substancoj de areoj de pli alta koncentriĝo ĝis areoj de pli malalta koncentriĝo ĝis ili estas egale distribuitaj. La disvastigprocezo sekvas la leĝon de Fick. Disvastigo povas okazi inter du aŭ pli da substancoj, kaj la koncentriĝo kaj temperaturdiferencoj inter malsamaj areoj movas la distribuadon de substancoj al unuforma ekvilibra stato.
Unu el la plej gravaj trajtoj de semikonduktaĵomaterialoj estas ke ilia konduktiveco povas esti alĝustigita aldonante malsamajn specojn aŭ koncentriĝojn de dopantoj. En integracirkvitoproduktado, tiu procezo estas kutime atingita per dopado aŭ difuzprocezoj.
Depende de la dezajnoceloj, semikonduktaĵmaterialoj kiel ekzemple silicio, germanio aŭ III-V-kunmetaĵoj povas akiri du malsamajn semikonduktaĵajn trajtojn, N-specon aŭ P-specon, per dopado kun donacmalpuraĵoj aŭ akceptantaj malpuraĵoj.
Semikonduktaĵdopado estas plejparte efektivigita per du metodoj: disvastigo aŭ jonenplantado, ĉiu kun siaj propraj karakterizaĵoj:
Disvastigo dopado estas malpli multekosta, sed la koncentriĝo kaj profundo de la dopa materialo ne povas esti precize kontrolitaj;
Dum jonenplantado estas relative multekosta, ĝi permesas precizan kontrolon de dopantaj koncentriĝprofiloj.
Antaŭ la 1970-aj jaroj, la trajtograndeco de integracirkvitaj grafikoj estis sur la ordo de 10μm, kaj tradicia termika difuzteknologio estis ĝenerale uzita por dopado.
La disvastigprocezo estas ĉefe uzata por modifi semikonduktaĵmaterialojn. Disvastigante malsamajn substancojn en semikonduktaĵmaterialojn, ilia kondukteco kaj aliaj fizikaj trajtoj povas esti ŝanĝitaj.
Ekzemple, disvastigante la trivalentan elementon boro en silicion, P-tipa duonkonduktaĵo estas formita; per dopado de pentavalentaj elementoj fosforo aŭ arseniko, formiĝas N-tipa duonkonduktaĵo. Kiam P-tipa duonkonduktaĵo kun pli da truoj venas en kontakton kun N-tipa duonkonduktaĵo kun pli da elektronoj, PN-krucvojo estas formita.
Ĉar trajtograndecoj ŝrumpas, la izotropa difuzprocezo ebligas ke dopantoj disvastigus al la alia flanko de la ŝilda oksidtavolo, kaŭzante pantaloneton inter apudaj regionoj.
Krom kelkaj specialaj uzoj (kiel longperspektiva disvastigo por formi unuforme distribuitajn alttensiajn imunajn areojn), la disvastigoprocezo estis iom post iom anstataŭigita per jonenplantado.
Tamen, en la teknologiogeneracio sub 10nm, ĉar la grandeco de la Naĝilo en la tridimensia naĝila kampa-efika transistoro (FinFET) aparato estas tre malgranda, jona enplantado damaĝos ĝian etan strukturon. La uzo de solidfonta difuzprocezo povas solvi tiun problemon.
2.3 Degradprocezo
La kalcia procezo ankaŭ estas nomita termika kalciado. La procezo estas meti la silician oblaton en altan temperaturan medion dum certa tempo por ŝanĝi la mikrostrukturon sur la surfaco aŭ interne de la silicioblato por atingi specifan procezan celon.
La plej kritikaj parametroj en la kalcia procezo estas temperaturo kaj tempo. Ju pli alta la temperaturo kaj des pli longa la tempo, des pli alta la termika buĝeto.
En la fakta procezo de fabrikado de integra cirkvito, la termika buĝeto estas strikte kontrolita. Se ekzistas multoblaj kalciaj procezoj en la procezfluo, la termika buĝeto povas esti esprimita kiel la supermeto de multoblaj varmotraktadoj.
Tamen, kun la miniaturigo de procezaj nodoj, la permesebla termika buĝeto en la tuta procezo fariĝas pli kaj pli malgranda, tio estas, la temperaturo de la alt-temperatura termika procezo iĝas pli malalta kaj la tempo iĝas pli mallonga.
Kutime, la kalcia procezo estas kombinita kun jona enplantado, maldika filmo-demetado, metala silicidoformado kaj aliaj procezoj. La plej ofta estas termika kalciado post jonenplantado.
Jonenplantado efikos la substratajn atomojn, igante ilin liberiĝi de la origina kradostrukturo kaj difekti la substratkradon. Termika kalciado povas ripari la kraddamaĝon kaŭzitan de jonenplantado kaj ankaŭ povas movi la enplantitajn malpuraĵatomojn de la kradinterspacoj al la kradlokoj, tiel aktivigante ilin.
La temperaturo bezonata por krada damaĝo riparo estas ĉirkaŭ 500 °C, kaj la temperaturo bezonata por malpura aktivigo estas ĉirkaŭ 950 °C. En teorio, ju pli longa estas la kalcia tempo kaj des pli alta la temperaturo, des pli alta la aktivigo de malpuraĵoj, sed tro alta termika buĝeto kondukos al troa disvastigo de malpuraĵoj, igante la procezon neregebla kaj finfine kaŭzante degeneron de aparato kaj cirkvito rendimento.
Tial, kun la disvolviĝo de fabrikado-teknologio, tradicia longtempa forna kalciado iom post iom estis anstataŭigita per rapida termika kalciado (RTA).
En la produktadprocezo, kelkaj specifaj filmoj devas sperti termikan kalzigan procezon post atestaĵo por ŝanĝi certajn fizikajn aŭ kemiajn trajtojn de la filmo. Ekzemple, loza filmo iĝas densa, ŝanĝante sian sekan aŭ malsekan akvafortoftecon;
Alia ofte uzita kalcia procezo okazas dum la formado de metalsilicido. Metalaj filmoj kiel kobalto, nikelo, titanio, ktp. estas ŝprucitaj sur la surfacon de la silicioblato, kaj post rapida termika kalciado ĉe relative malalta temperaturo, la metalo kaj silicio povas formi alojon.
Iuj metaloj formas malsamajn alojfazojn sub malsamaj temperaturkondiĉoj. Ĝenerale, oni esperas formi alojan fazon kun pli malalta kontaktorezisto kaj korporezisto dum la procezo.
Laŭ malsamaj termikaj buĝetaj postuloj, la kalcia procezo estas dividita en alttemperaturan fornon kalson kaj rapidan termikan kalson.
- Alttemperatura forno-tuba recocido:
Ĝi estas tradicia kalcia metodo kun alta temperaturo, longa kalcia tempo kaj alta buĝeto.
En iuj specialaj procezoj, kiel oksigena injekta izolado-teknologio por prepari SOI-substratojn kaj profund-putajn disvastigprocezojn, ĝi estas vaste uzata. Tiaj procezoj ĝenerale postulas pli altan termikan buĝeton por akiri perfektan kradon aŭ unuforman malpuraĵdistribuon.
- Rapida Termika Kolektado:
Ĝi estas la procezo de prilaborado de silicioblatoj per ekstreme rapida hejtado/malvarmigo kaj mallonga loĝejo ĉe la celtemperaturo, foje ankaŭ nomita Rapida Termika Pretigo (RTP).
En la procezo de formado de ultra-malprofundaj krucvojoj, rapida termika recocido atingas kompromisan optimumigon inter krada difekto-riparo, malpuraĵaktivigo kaj minimumigo de malpura disvastigo, kaj estas nemalhavebla en la produktada procezo de altteknologiaj nodoj.
La temperaturpliiĝo/faloprocezo kaj la mallonga restado ĉe la celtemperaturo kune konsistigas la termikan buĝeton de rapida termika kalcigado.
Tradicia rapida termika recocido havas temperaturon de ĉirkaŭ 1000 °C kaj daŭras sekundojn. En la lastaj jaroj, la postuloj por rapida termika kalciado fariĝis ĉiam pli striktaj, kaj fulm-kalcigado, pikilo kaj lasera kalciado iom post iom formiĝis, kun kalciaj tempoj atingantaj milisekundojn, kaj eĉ tendencante disvolviĝi al mikrosekundoj kaj sub-mikroskundoj.
3 . Tri hejtado procezo ekipaĵo
3.1 Disvastigo kaj oksigena ekipaĵo
La disvastigprocezo ĉefe uzas la principon de termika disvastigo sub alta temperaturo (kutime 900-1200 ℃) kondiĉoj por korpigi malpurajn elementojn en la silician substraton je postulata profundo por doni al ĝi specifan koncentriĝan distribuon, por ŝanĝi la elektrajn ecojn de la. materialo kaj formas duonkonduktan aparaton strukturon.
En silicia integracirkvitoteknologio, la disvastigprocezo estas utiligita por fari PN-krucvojojn aŭ komponentojn kiel ekzemple rezistiloj, kondensiloj, interkonekti drataron, diodojn kaj transistorojn en integraj cirkvitoj, kaj ankaŭ estas uzita por izolado inter komponentoj.
Pro la malkapablo precize kontroli la distribuadon de dopa koncentriĝo, la disvastigoprocezo estis iom post iom anstataŭigita per la jona enplantada dopa procezo en la fabrikado de integraj cirkvitoj kun oblaj diametroj de 200 mm kaj pli, sed malgranda kvanto ankoraŭ estas uzata en pezaj. dopaj procezoj.
Tradicia disvastiga ekipaĵo estas ĉefe horizontalaj disvastigfornoj, kaj ekzistas ankaŭ malgranda nombro da vertikalaj disvastigfornoj.
Horizontala difuza forno:
Ĝi estas varmotrakta ekipaĵo vaste uzata en la disvastigo de integraj cirkvitoj kun obla diametro malpli ol 200mm. Ĝiaj karakterizaĵoj estas, ke la hejta fornokorpo, reagtubo kaj kvarca boato portanta oblatojn estas ĉiuj metitaj horizontale, do ĝi havas la procezajn trajtojn de bona unuformeco inter oblatoj.
Ĝi ne estas nur unu el la gravaj antaŭaj ekipaĵoj sur la integra cirkvito-produktadlinio, sed ankaŭ vaste uzata en disvastigo, oksigenado, kalciado, alojado kaj aliaj procezoj en industrioj kiel diskretaj aparatoj, elektronikaj aparatoj, optoelektronikaj kaj optikaj fibroj. .
Vertikala disvastigforno:
Ĝenerale rilatas al grupa varmotraktado ekipaĵo uzata en la integra cirkvito procezo por oblatoj kun diametro de 200mm kaj 300mm, ofte konata kiel vertikala forno.
La strukturaj trajtoj de la vertikala difuza forno estas, ke la hejta forno korpo, reagtubo kaj kvarca boato portanta la oblaton estas ĉiuj metitaj vertikale, kaj la oblato estas metita horizontale. Ĝi havas la karakterizaĵojn de bona unuformeco ene de la oblato, alta grado de aŭtomatigo, kaj stabila sistema agado, kiu povas renkonti la bezonojn de grandskalaj integracirkvitaj produktadlinioj.
La vertikala disvastigo forno estas unu el la gravaj ekipaĵoj en la duonkonduktaĵo integra cirkvito produktado linio kaj ankaŭ estas ofte uzata en rilataj procezoj en la kampoj de potenco elektronikaj aparatoj (IGBT) kaj tiel plu.
La vertikala difuza forno aplikeblas al oksidiĝaj procezoj kiel seka oksigena oksigenado, hidrogen-oksigena sinteza oksigenado, silicia oksinitrida oksigenado kaj maldika filmo-kreskaj procezoj kiel silicio-dioksido, polisilicio, silicio-nitrudo (Si3N4), kaj atomtavola demetado.
Ĝi ankaŭ estas ofte uzata en alttemperaturaj kalciado, kupro-rekuado kaj alojaj procezoj. Laŭ disvastigprocezo, vertikalaj difuzfornoj foje ankaŭ estas uzitaj en pezaj dopadprocezoj.
3.2 Rapida kalcia ekipaĵo
Rapida Termika Pretigo (RTP) ekipaĵo estas unuobla varmotraktada ekipaĵo kiu povas rapide altigi la temperaturon de la oblato al la temperaturo postulita de la procezo (200-1300 °C) kaj povas rapide malvarmigi ĝin. La hejtado/malvarmigo estas ĝenerale 20-250 °C/s.
Krom ampleksa gamo de energifontoj kaj kalcia tempo, RTP-ekipaĵo ankaŭ havas alian bonegan procezan agadon, kiel bonegan termikan buĝetkontrolon kaj pli bonan surfacan unuformecon (precipe por grandgrandaj oblatoj), riparante oblajn damaĝojn kaŭzitajn de jon-enplantado, kaj multoblaj ĉambroj povas kuri malsamajn procezŝtupojn samtempe.
Krome, RTP-ekipaĵo povas flekseble kaj rapide konverti kaj ĝustigi procezajn gasojn, tiel ke multoblaj termotraktadprocezoj povas esti kompletigitaj en la sama varmotraktadprocezo.
RTP-ekipaĵo estas plej ofte uzita en rapida termika kalciado (RTA). Post jon-enplantado, RTP-ekipaĵo estas necesa por ripari la damaĝon kaŭzitan de jon-enplantado, aktivigi dopitajn protonojn kaj efike malhelpi malpuran disvastigon.
Ĝenerale, la temperaturo por ripari kraddifektojn estas proksimume 500 °C, dum 950 °C estas postulataj por aktivigi dopitajn atomojn. La aktivigo de malpuraĵoj rilatas al tempo kaj temperaturo. Ju pli longa estas la tempo kaj des pli alta la temperaturo, des pli plene la malpuraĵoj estas aktivigitaj, sed ĝi ne favoras malhelpi la disvastigon de malpuraĵoj.
Ĉar la RTP-ekipaĵo havas la karakterizaĵojn de rapida temperaturaltiĝo/falo kaj mallonga daŭro, la kalcia procezo post jona enplantado povas atingi la optimuman parametron-elekton inter krado-difekto-riparo, malpureca aktivigo kaj malpura disvastigo-inhibicio.
RTA estas plejparte dividita en la sekvajn kvar kategoriojn:
(1)Spike Reflektado
Ĝia karakterizaĵo estas, ke ĝi fokusiĝas al la rapida hejtado/malvarmigo, sed esence ne havas varmecan konservadon. La pikilo restas ĉe la alta temperaturo dum tre mallonga tempo, kaj ĝia ĉefa funkcio estas aktivigi la dopaj elementojn.
En faktaj aplikoj, la oblato komencas varmiĝi rapide de certa stabila standby temperaturpunkto kaj tuj malvarmetiĝas post atingado de la celtemperaturpunkto.
Ĉar la prizorga tempo ĉe la celtemperaturpunkto (t.e., la pinttemperaturpunkto) estas tre mallonga, la kalcia procezo povas maksimumigi la gradon de malpuraĵaktivigo kaj minimumigi la gradon de malpura disvastigo, dum havante bonajn difektajn kalcigajn riparajn karakterizaĵojn, rezultigante pli altajn. kunliga kvalito kaj pli malalta elflua fluo.
Spike-rekuado estas vaste uzata en ultra-malprofundaj krucvojprocezoj post 65nm. La procezaj parametroj de pika kalciado ĉefe inkluzivas pintan temperaturon, pintan restadtempon, temperaturdiverĝon kaj oblatan reziston post la procezo.
Ju pli mallonga estas la pinta loĝtempo, des pli bone. Ĝi plejparte dependas de la hejtado/malvarmigo de la temperaturo-kontrolsistemo, sed la elektita proceza gasa atmosfero foje ankaŭ havas certan efikon sur ĝi.
Ekzemple, heliumo havas malgrandan atoman volumenon kaj rapidan disvastiĝon, kio estas favora al rapida kaj unuforma varmotransigo kaj povas redukti la pintan larĝon aŭ pintan restadtempon. Tial, heliumo foje estas elektita por helpi hejtado kaj malvarmigo.
(2)Lampa Kolektado
Lampa kalcia teknologio estas vaste uzata. Halogenaj lampoj estas ĝenerale utiligitaj kiel rapidaj kalcigaj varmofontoj. Iliaj altaj hejtado/malvarmigo-tarifoj kaj preciza temperaturkontrolo povas plenumi la postulojn de produktadaj procezoj super 65nm.
Tamen, ĝi ne povas plene plenumi la striktajn postulojn de la 45nm-procezo (post la 45nm-procezo, kiam la nikelo-silicia kontakto de la logika LSI okazas, la oblato devas esti rapide varmigita de 200 °C ĝis pli ol 1000 °C ene de milisekundoj, do lasera kalciado estas ĝenerale postulata).
(3)Lazera Kolcigado
Lasera kalzigado estas la procezo rekte uzi laseron por rapide pliigi la temperaturon de la surfaco de la oblato ĝis sufiĉas fandi la silician kristalon, igante ĝin tre aktivigita.
La avantaĝoj de lasera reculado estas ekstreme rapida hejtado kaj sentema kontrolo. Ĝi ne postulas filamentan hejton kaj esence ne estas problemoj kun temperaturmalfruo kaj filamenta vivo.
Tamen, de teknika vidpunkto, lasera kalciado havas elfluan fluon kaj restajn difektajn problemojn, kiuj ankaŭ havos certan efikon al la agado de la aparato.
(4)Fulmo Rekubado
Fulma kalciado estas kalcia teknologio kiu uzas alt-intensan radiadon por elfari pikilon sur oblatoj ĉe specifa antaŭvarmiga temperaturo.
La oblato estas antaŭvarmigita al 600-800 °C, kaj tiam altintensa radiado estas uzata por mallongtempa pulsradiado. Kiam la pinttemperaturo de la oblato atingas la postulatan kalsontemperaturon, la radiado tuj estas malŝaltita.
RTP-ekipaĵo estas ĉiam pli uzata en progresinta integracirkvito-produktado.
Krom esti vaste uzata en RTA-procezoj, RTP-ekipaĵo ankaŭ komencis esti uzata en rapida termika oksigenado, rapida termika nitrigado, rapida termika disvastigo, rapida kemia vapordemetado, same kiel metala silicido-generado kaj epitaksiaj procezoj.
———————————————————————————————————————————————————— ——
Semicera povas provizigrafitaj partoj,mola/rigida felto,silicio-karburaj partoj,CVD-siliciokarburaj partoj, kajSiC/TaC kovritaj partojkun plena duonkondukta procezo en 30 tagoj.
Se vi interesiĝas pri la supraj duonkonduktaĵoj,bonvolu ne hezitu kontakti nin unuafoje.
Tel: +86-13373889683
WhatsApp: +86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
Afiŝtempo: Aŭg-27-2024