1. Yfirlit
Upphitun, einnig þekkt sem varmavinnsla, vísar til framleiðsluaðferða sem starfa við háan hita, venjulega hærra en bræðslumark áls.
Upphitunarferlið er venjulega framkvæmt í háhitaofni og felur í sér helstu ferli eins og oxun, dreifingu óhreininda og glæðingu til að gera við kristalgalla í hálfleiðaraframleiðslu.
Oxun: Þetta er ferli þar sem kísilskífa er sett í andrúmsloft oxunarefna eins og súrefnis eða vatnsgufu fyrir háhita hitameðhöndlun, sem veldur því að efnahvörf á yfirborði kísilskúffunnar myndar oxíðfilmu.
Óhreinindadreifing: vísar til notkunar á hitauppstreymi meginreglna við háhitaskilyrði til að koma óhreinindum inn í kísilhólfið í samræmi við vinnslukröfur, þannig að það hafi ákveðna styrkdreifingu og breytir þar með rafeiginleikum kísilefnisins.
Glæðing vísar til ferilsins við að hita kísilskífuna eftir jónaígræðslu til að gera við grindargalla af völdum jónaígræðslu.
Það eru þrjár grunngerðir af búnaði sem notaður er við oxun/dreifingu/glæðingu:
- Láréttur ofn;
- Lóðréttur ofn;
- Hraðhitunarofn: Hraðhitameðferðarbúnaður
Hefðbundin hitameðferðarferli nota aðallega langtíma háhitameðferð til að útrýma skemmdum af völdum jónaígræðslu, en ókostir þess eru ófullkomin fjarlæging galla og lítil virkjunarvirkni ígræddra óhreininda.
Þar að auki, vegna hás glæðingarhitastigs og langan tíma, er líklegt að endurdreifing óhreininda eigi sér stað, sem veldur því að mikið magn óhreininda dreifist og uppfyllir ekki kröfur um grunna móta og þrönga dreifingu óhreininda.
Hröð varmaglæðing á jónígræddum skífum með hraðri varmavinnslu (RTP) búnaði er hitameðhöndlunaraðferð sem hitar alla skífuna upp í ákveðið hitastig (almennt 400-1300°C) á mjög stuttum tíma.
Í samanburði við ofnhitunarglæðingu hefur það kosti minni hitauppstreymis, minni óhreinindahreyfingar á lyfjasvæðinu, minni mengun og styttri vinnslutíma.
Hraðhitaglæðingarferlið getur notað margs konar orkugjafa og glóðunartímasviðið er mjög breitt (frá 100 til 10-9s, svo sem lampaglæðing, leysiglæðing osfrv.). Það getur algjörlega virkjað óhreinindi en bæla í raun endurdreifingu óhreininda. Það er nú mikið notað í hágæða samþættum hringrásarframleiðsluferlum með þvermál skúffu sem er meira en 200 mm.
2. Annað upphitunarferli
2.1 Oxunarferli
Í samþætta hringrásarframleiðsluferlinu eru tvær aðferðir til að mynda kísiloxíðfilmur: varmaoxun og útfelling.
Oxunarferlið vísar til þess ferlis að mynda SiO2 á yfirborði kísilþilja með hitaoxun. SiO2 kvikmyndin sem myndast við varmaoxun er mikið notuð í framleiðsluferli samþættra hringrása vegna yfirburða rafmagns einangrunareiginleika og hagkvæmni í ferlinu.
Mikilvægustu forritin eru sem hér segir:
- Verndaðu tæki gegn rispum og mengun;
- Takmörkun á sviði einangrun hlaðinna burðarefna (yfirborðsaðgerðaleysi);
- Rafmagnsefni í hliðaroxíði eða geymslufrumubyggingum;
- Ígræðslugríma í lyfjamisnotkun;
- Rafmagnslag á milli leiðandi málmlaga.
(1)Vörn og einangrun tækis
SiO2 ræktað á yfirborði skúffu (kísilskúffu) getur þjónað sem áhrifaríkt hindrunarlag til að einangra og vernda viðkvæm tæki innan sílikonsins.
Vegna þess að SiO2 er hart og ekki porous (þétt) efni, er hægt að nota það til að einangra virk tæki á kísilyfirborðinu. Harða SiO2 lagið mun vernda kísilskífuna fyrir rispum og skemmdum sem geta orðið við framleiðsluferlið.
(2)Yfirborðsaðgerð
Yfirborðslosun Stór kostur við varmaræktað SiO2 er að það getur dregið úr yfirborðsþéttleika kísils með því að hefta hangandi tengi þess, áhrif sem kallast yfirborðsaðgerð.
Það kemur í veg fyrir rafmagnsrýrnun og dregur úr slóð lekastraums af völdum raka, jóna eða annarra utanaðkomandi mengunarefna. Harða SiO2 lagið verndar Si gegn rispum og vinnsluskemmdum sem geta orðið við eftirvinnslu.
SiO2 lagið sem vaxið er á Si yfirborðinu getur bundið rafvirku mengunarefnin (hreyfanleg jónamengun) á Si yfirborðinu. Aðgerð er einnig mikilvæg til að stjórna lekastraumi tengibúnaðar og vaxandi stöðugra hliðoxíð.
Sem hágæða passiveringslag hefur oxíðlagið gæðakröfur eins og einsleita þykkt, engin göt og tóm.
Annar þáttur í því að nota oxíðlag sem Si yfirborðsaðgerðarlag er þykkt oxíðlagsins. Oxíðlagið verður að vera nógu þykkt til að koma í veg fyrir að málmlagið hleðst vegna hleðsluuppsöfnunar á kísilyfirborðinu, sem er svipað og hleðslugeymsla og niðurbrotseiginleikar venjulegra þétta.
SiO2 hefur einnig mjög svipaðan varmaþenslustuðul og Si. Kísilplötur þenjast út við háhitaferli og dragast saman við kælingu.
SiO2 þenst út eða dregst saman á hraða sem er mjög nálægt því sem Si er, sem dregur úr skekkju kísilskífunnar meðan á varmaferlinu stendur. Þetta kemur einnig í veg fyrir aðskilnað oxíðfilmunnar frá kísilyfirborðinu vegna filmuálags.
(3)Hlið oxíð díselefni
Fyrir algengustu og mikilvægustu hliðaroxíðbygginguna í MOS tækni er afar þunnt oxíðlag notað sem rafmagnsefni. Þar sem hliðaroxíðlagið og Si undir hafa eiginleika hágæða og stöðugleika, er hliðaroxíðlagið almennt fengið með hitauppstreymi.
SiO2 hefur mikinn rafstyrk (107V/m) og mikla viðnám (um 1017Ω·cm).
Lykillinn að áreiðanleika MOS tækja er heilleiki hliðoxíðlagsins. Hliðbyggingin í MOS tækjum stjórnar straumflæðinu. Vegna þess að þetta oxíð er grunnurinn að virkni örflaga sem byggjast á tækni á sviði áhrifa,
Þess vegna eru hágæða, framúrskarandi einsleitni filmuþykktar og skortur á óhreinindum grunnkröfur þess. Sérhver mengun sem getur dregið úr virkni hliðaroxíðbyggingarinnar verður að vera í ströngu eftirliti.
(4)Lyfjavörn
SiO2 er hægt að nota sem áhrifaríkt grímulag fyrir sértæka lyfjameðferð á kísilyfirborði. Þegar oxíðlag hefur myndast á kísilyfirborðinu er SiO2 í gagnsæjum hluta grímunnar ætið til að mynda glugga þar sem lyfjaefnin geta farið inn í kísilskífuna.
Þar sem engir gluggar eru, getur oxíð verndað kísilyfirborðið og komið í veg fyrir að óhreinindi dreifist og þannig gert sértæka ígræðslu óhreininda kleift.
Íblöndunarefni hreyfast hægt í SiO2 samanborið við Si, þannig að aðeins þarf þunnt oxíðlag til að loka á blöndunarefnin (athugið að þessi hraði er háður hitastigi).
Einnig er hægt að nota þunnt oxíðlag (td 150 Å þykkt) á svæðum þar sem jónaígræðsla er nauðsynleg, sem hægt er að nota til að lágmarka skemmdir á kísilyfirborðinu.
Það gerir einnig kleift að stjórna dýpt mótanna betur við ígræðslu óhreininda með því að draga úr rásáhrifum. Eftir ígræðslu er hægt að fjarlægja oxíðið sértækt með flúorsýru til að gera kísilyfirborðið flatt aftur.
(5)Rafmagnslag á milli málmlaga
SiO2 leiðir ekki rafmagn við venjulegar aðstæður og er því áhrifarík einangrunarefni milli málmlaga í örflögum. SiO2 getur komið í veg fyrir skammhlaup milli efra málmlagsins og neðra málmlagsins, rétt eins og einangrunarbúnaðurinn á vírnum getur komið í veg fyrir skammhlaup.
Gæðakrafan fyrir oxíð er að það sé laust við holur og holur. Það er oft dópað til að fá skilvirkari vökva, sem getur dregið úr dreifingu mengunar betur. Það er venjulega fengið með efnagufuútfellingu frekar en hitauppstreymi.
Það fer eftir hvarfgasinu, oxunarferlinu er venjulega skipt í:
- Þurr súrefnisoxun: Si + O2→SiO2;
- Oxun á blautu súrefni: 2H2O (vatnsgufa) + Si→SiO2+2H2;
- Klórbætt oxun: Klórgas, eins og vetnisklóríð (HCl), díklóretýlen DCE (C2H2Cl2) eða afleiður þess, er bætt við súrefni til að bæta oxunarhraða og gæði oxíðlagsins.
(1)Þurrsúrefnisoxunarferli: Súrefnissameindirnar í hvarfgasinu dreifast í gegnum þegar myndað oxíðlag, ná snertifletinu milli SiO2 og Si, hvarfast við Si og mynda síðan SiO2 lag.
SiO2 sem er búið til með þurrsúrefnisoxun hefur þétta uppbyggingu, einsleita þykkt, sterka grímuhæfni fyrir inndælingu og dreifingu og mikla endurtekningarhæfni ferlis. Ókostur þess er að vöxturinn er hægur.
Þessi aðferð er almennt notuð fyrir hágæða oxun, svo sem díselræna hliðaroxun, þunnt biðminnislagsoxun, eða til að hefja oxun og stöðva oxun við oxun þykkt jafnalags.
(2)Blautt súrefnisoxunarferli: Vatnsgufa getur borist beint í súrefni, eða það er hægt að fá hana með hvarfi vetnis og súrefnis. Hægt er að breyta oxunarhraðanum með því að stilla hlutþrýstingshlutfall vetnis eða vatnsgufu í súrefni.
Athugið að til að tryggja öryggi ætti hlutfall vetnis og súrefnis ekki að fara yfir 1,88:1. Oxun á blautu súrefni er vegna nærveru bæði súrefnis og vatnsgufu í hvarfgasinu og vatnsgufa brotnar niður í vetnisoxíð (HO) við háan hita.
Dreifingarhraði vetnisoxíðs í kísiloxíði er mun hraðari en súrefnis, þannig að oxunarhraði blauts súrefnis er um það bil einni stærðargráðu hærra en þurrs súrefnisoxunarhraði.
(3)Klórbætt oxunarferli: Auk hefðbundinnar þurrs súrefnisoxunar og blauts súrefnisoxunar er hægt að bæta klórgasi, eins og vetnisklóríði (HCl), díklóretýlen DCE (C2H2Cl2) eða afleiðum þess, við súrefni til að bæta oxunarhraða og gæði oxíðlagsins .
Aðalástæðan fyrir aukningu á oxunarhraða er sú að þegar klór er bætt við til oxunar inniheldur hvarfefnið ekki aðeins vatnsgufu sem getur flýtt fyrir oxun heldur safnast klór upp nálægt tengi milli Si og SiO2. Í nærveru súrefnis er klórkísilsamböndum auðveldlega breytt í kísiloxíð, sem getur hvatt oxun.
Helsta ástæðan fyrir því að bæta gæði oxíðlagsins er sú að klóratómin í oxíðlaginu geta hreinsað virkni natríumjóna og þar með dregið úr oxunargöllum sem myndast við natríumjónamengun búnaðar og vinnsluhráefna. Þess vegna tekur klóreyðing þátt í flestum þurrum súrefnisoxunarferlum.
2.2 Dreifingarferli
Hefðbundin dreifing vísar til flutnings efna frá svæðum með hærri styrk til svæði með lægri styrk þar til þeim er jafnt dreift. Dreifingarferlið fylgir lögum Ficks. Dreifing getur átt sér stað milli tveggja eða fleiri efna og styrkur og hitamunur milli mismunandi svæða knýr dreifingu efna í einsleitt jafnvægisástand.
Einn mikilvægasti eiginleiki hálfleiðaraefna er að hægt er að stilla leiðni þeirra með því að bæta við mismunandi tegundum eða styrkleika dópefna. Í samþættum hringrásarframleiðslu er þessu ferli venjulega náð með lyfja- eða dreifingarferlum.
Það fer eftir hönnunarmarkmiðum, hálfleiðaraefni eins og sílikon, germaníum eða III-V efnasambönd geta fengið tvo mismunandi hálfleiðara eiginleika, N-gerð eða P-gerð, með því að nota gjafaóhreinindi eða viðtakandi óhreinindi.
Hálfleiðara lyfjanotkun er aðallega framkvæmd með tveimur aðferðum: dreifingu eða jónaígræðslu, hver með sína eiginleika:
Dreifingarlyf er ódýrara, en ekki er hægt að stjórna styrk og dýpt lyfjaefnisins nákvæmlega;
Þó að jónaígræðsla sé tiltölulega dýr, gerir það kleift að stjórna nákvæmni þéttni lyfjaefna.
Fyrir áttunda áratuginn var eiginleikastærð samþættrar hringrásargrafík af stærðargráðunni 10μm og hefðbundin varmadreifingartækni var almennt notuð til lyfjamisnotkunar.
Dreifingarferlið er aðallega notað til að breyta hálfleiðaraefnum. Með því að dreifa mismunandi efnum í hálfleiðara efni er hægt að breyta leiðni þeirra og öðrum eðliseiginleikum.
Til dæmis, með því að dreifa þrígilda frumefninu bór í sílikon, myndast hálfleiðari af P-gerð; með því að dópa fimmgild frumefni fosfór eða arsen myndast N-gerð hálfleiðari. Þegar P-gerð hálfleiðari með fleiri göt kemst í snertingu við N-gerð hálfleiðara með fleiri rafeindir myndast PN-mót.
Þar sem eiginleikastærðir minnka, gerir samsætudreifingarferlið mögulegt fyrir dreifingarefni að dreifa sér á hina hliðina á hlífðaroxíðlaginu, sem veldur stuttum milli aðliggjandi svæða.
Fyrir utan sérstaka notkun (svo sem langtímadreifingu til að mynda jafndreifð háspennuþolin svæði), hefur dreifingarferlinu smám saman verið skipt út fyrir jónaígræðslu.
Hins vegar, í tæknikynslóðinni undir 10nm, þar sem stærð uggans í þrívíddar uggasviðsáhrifa smári (FinFET) tækinu er mjög lítil, mun jónaígræðsla skemma örlítið uppbyggingu þess. Notkun á dreifingarferli á föstu formi getur leyst þetta vandamál.
2.3 Niðurbrotsferli
Glæðunarferlið er einnig kallað varmaglæðing. Ferlið er að setja kísilskífuna í háhitaumhverfi í ákveðinn tíma til að breyta örbyggingu á yfirborði eða inni í kísilskífunni til að ná ákveðnum vinnslutilgangi.
Mikilvægustu breyturnar í glæðingarferlinu eru hitastig og tími. Því hærra sem hitastigið er og því lengri tíminn, því hærra er hitauppstreymi.
Í raunverulegu framleiðsluferlinu fyrir samþætta hringrás er hitauppstreymi fjárhagsáætlunarinnar stranglega stjórnað. Ef það eru mörg glæðingarferli í ferlisflæðinu er hægt að gefa upp hitauppstreymi sem yfirbygging margra hitameðhöndlunar.
Hins vegar, með smæðun vinnsluhnúta, verður leyfilegt hitauppstreymi í öllu ferlinu minni og minna, það er að segja að hitastig háhitavarmaferlisins verður lægra og tíminn styttist.
Venjulega er glæðingarferlið sameinað jónaígræðslu, þunnfilmuútfellingu, málmkísilmyndun og öðrum ferlum. Algengasta er varmaglæðing eftir jónaígræðslu.
Ígræðsla jóna mun hafa áhrif á undirlagsatómin, sem veldur því að þau brotna frá upprunalegu grindarbyggingunni og skemma undirlagsgrindina. Hitaglæðing getur lagað grindarskemmdir af völdum jónaígræðslu og getur einnig flutt ígræddu óhreinindaatómin frá grindareyðunum yfir á grindarstaðina og þar með virkjað þau.
Hitastigið sem þarf til að lagfæra grindarskemmdir er um 500°C og hitastigið sem þarf til að virkja óhreinindi er um 950°C. Fræðilega séð, því lengur sem glæðingartíminn er og því hærra sem hitastigið er, því hærra er virkjunarhraði óhreininda, en of hátt hitauppstreymi mun leiða til óhóflegrar dreifingar óhreininda, sem gerir ferlið óviðráðanlegt og veldur að lokum rýrnun á afköstum tækisins og hringrásarinnar.
Þess vegna, með þróun framleiðslutækni, hefur hefðbundin langtíma ofnglæðing smám saman verið skipt út fyrir hraðhitaglæðingu (RTA).
Í framleiðsluferlinu þurfa sumar sérstakar kvikmyndir að gangast undir hitauppstreymi eftir útfellingu til að breyta ákveðnum eðlisfræðilegum eða efnafræðilegum eiginleikum filmunnar. Til dæmis verður laus filma þétt og breytir þurru eða blautu ætingarhraða hennar;
Annað algengt glæðingarferli á sér stað við myndun málmkísilíðs. Málmfilmum eins og kóbalti, nikkel, títan o.s.frv. er sputtered á yfirborð kísilskífunnar og eftir hraða varmaglæðingu við tiltölulega lágt hitastig getur málmurinn og kísillinn myndað málmblöndu.
Ákveðnir málmar mynda mismunandi álfasa við mismunandi hitastig. Almennt er vonast til að mynda álfasa með lægri snertiþol og líkamsþol meðan á ferlinu stendur.
Samkvæmt mismunandi kröfum um hitauppstreymi er glóðunarferlinu skipt í háhita ofnaglæðingu og hraða hitauppstreymi.
- Háhita ofnrörglæðing:
Það er hefðbundin glæðingaraðferð með háan hita, langan glæðingartíma og háan kostnað.
Í sumum sérstökum ferlum, eins og súrefnissprautunareinangrunartækni til að undirbúa SOI hvarfefni og djúpbrunnsdreifingarferli, er það mikið notað. Slík ferli þurfa almennt hærri hitauppstreymi til að fá fullkomna grind eða samræmda dreifingu óhreininda.
- Hröð hitauppstreymi:
Það er ferlið við að vinna úr kísilplötum með mjög hraðri upphitun/kælingu og stuttri dvöl við markhitastig, stundum einnig kallað Rapid Thermal Processing (RTP).
Í því ferli að mynda ofur-grunn mótamót, nær hröð varmaglæðing málamiðlunarhagræðingu á milli grindargalla viðgerðar, óhreinindavirkjunar og lágmarksdreifingar óhreininda, og er ómissandi í framleiðsluferli hátæknihnúta.
Hitastigshækkun/fallferlið og stutt dvöl við markhitastig mynda saman hitauppstreymi fyrir hraðri varmaglæðingu.
Hefðbundin hröð varmaglæðing hefur hitastig upp á um 1000°C og tekur nokkrar sekúndur. Undanfarin ár hafa kröfurnar um hraða varmaglæðingu orðið sífellt strangari og leiftraglæðing, toppglæðing og leysiglæðing hafa þróast smám saman, þar sem glæðingartíminn nær millisekúndum og hefur jafnvel tilhneigingu til að þróast í átt að míkrósekúndum og undirmíkrósekúndum.
3 . Þrír hitavinnslutæki
3.1 Dreifingar- og oxunarbúnaður
Dreifingarferlið notar aðallega meginregluna um varmadreifingu við háhita (venjulega 900-1200 ℃) aðstæður til að fella óhreinindi inn í sílikon undirlagið á nauðsynlegu dýpi til að gefa því ákveðna styrkdreifingu, til að breyta rafeiginleikum efni og mynda hálfleiðara tæki uppbyggingu.
Í sílikon samþættri hringrásartækni er dreifingarferlið notað til að búa til PN tengi eða íhluti eins og viðnám, þétta, samtengingarlagnir, díóða og smára í samþættum hringrásum og er einnig notað til að einangra milli íhluta.
Vegna vanhæfni til að stjórna dreifingu lyfjaþéttni nákvæmlega hefur dreifingarferlinu smám saman verið skipt út fyrir jónaígræðslu lyfjameðferð við framleiðslu á samþættum hringrásum með þvermál skífu 200 mm og hærri, en lítið magn er enn notað í þungum lyfjamisferli.
Hefðbundinn dreifingarbúnaður er aðallega láréttir dreifingarofnar og einnig er lítill fjöldi lóðréttra dreifingarofna.
Láréttur dreifingarofn:
Það er hitameðhöndlunarbúnaður sem er mikið notaður í dreifingarferli samþættra hringrása með þvermál skúffu minna en 200 mm. Einkenni þess eru að hitunarofninn, viðbragðsrörið og kvarsbáturinn sem bera oblátur eru allir settir lárétt, þannig að það hefur ferli eiginleika góðrar einsleitni milli diska.
Það er ekki aðeins einn mikilvægasti framhliðarbúnaðurinn í framleiðslulínunni fyrir samþætta hringrás, heldur einnig mikið notað í dreifingu, oxun, glæðingu, málmblöndur og öðrum ferlum í atvinnugreinum eins og staktækjum, rafeindabúnaði, ljósabúnaði og ljósleiðara. .
Lóðréttur dreifingarofn:
Almennt vísar til lotuhitameðferðarbúnaðar sem notaður er í samþætta hringrásarferlinu fyrir oblátur með þvermál 200 mm og 300 mm, almennt þekktur sem lóðréttur ofn.
Byggingareiginleikar lóðrétta dreifingarofnsins eru að hitaofninn, hvarfrörið og kvarsbáturinn sem ber diskinn eru allir settir lóðrétt og diskurinn er settur lárétt. Það hefur einkenni góðrar einsleitni innan oblátunnar, mikillar sjálfvirkni og stöðugrar kerfisframmistöðu, sem getur mætt þörfum stórfelldra samþættra hringrásarframleiðslulína.
Lóðrétti dreifingarofninn er einn af mikilvægum búnaði í framleiðslulínu hálfleiðara samþættra hringrásar og er einnig almennt notaður í tengdum ferlum á sviði rafeindatækja (IGBT) og svo framvegis.
Lóðrétti dreifingarofninn á við um oxunarferli eins og þurr súrefnisoxun, oxun vetnis-súrefnismyndunar, oxun kísiloxýnítríðs og þunnfilmuvaxtarferli eins og kísildíoxíð, pólýkísil, kísilnítríð (Si3N4) og útfellingu lotulaga.
Það er einnig almennt notað í háhitaglæðingu, koparglæðingu og málmblöndur. Hvað varðar dreifingarferli eru lóðréttir dreifingarofnar stundum einnig notaðir í þungum lyfjaferlum.
3.2 Hraðglæðingarbúnaður
Rapid Thermal Processing (RTP) búnaður er hitameðhöndlunarbúnaður með einni skífu sem getur fljótt hækkað hitastig skúffunnar í það hitastig sem ferlið krefst (200-1300°C) og getur fljótt kælt það niður. Upphitunar-/kælingarhraði er yfirleitt 20-250°C/s.
Til viðbótar við fjölbreytt úrval af orkugjöfum og glæðingartíma hefur RTP búnaður einnig aðra framúrskarandi vinnslugetu, svo sem framúrskarandi hitauppstreymi fjárhagsáætlunarstýringar og betri yfirborðsjafnvægi (sérstaklega fyrir stórar oblátur), viðgerð á skífuskemmdum af völdum jónaígræðslu og mörg hólf geta keyrt mismunandi vinnsluþrep samtímis.
Að auki getur RTP búnaður á sveigjanlegan og fljótlegan hátt umbreytt og stillt ferli lofttegunda, þannig að hægt sé að ljúka mörgum hitameðferðarferlum í sama hitameðferðarferlinu.
RTP búnaður er oftast notaður í hraðri varmaglæðingu (RTA). Eftir jónaígræðslu þarf RTP búnað til að gera við skemmdir af völdum jónaígræðslu, virkja dópaðar róteindir og hindra á áhrifaríkan hátt dreifingu óhreininda.
Almennt séð er hitastigið til að gera við grindargalla um 500°C en 950°C þarf til að virkja dópuð atóm. Virkjun óhreininda tengist tíma og hitastigi. Því lengur sem tíminn er og því hærra sem hitastigið er, því meira virkjast óhreinindin, en það er ekki til þess fallið að hindra útbreiðslu óhreininda.
Vegna þess að RTP búnaðurinn hefur einkenni hraðrar hækkunar/falls hitastigs og stuttrar lengdar, getur glæðingarferlið eftir jónaígræðslu náð ákjósanlegu vali á færibreytum meðal viðgerða á grindargalla, virkjun óhreininda og hömlun á óhreinindadreifingu.
RTA skiptist aðallega í eftirfarandi fjóra flokka:
(1)Spike glæðing
Einkenni þess er að það einbeitir sér að hraðri upphitun/kælingu, en hefur í grundvallaratriðum ekkert hitaverndarferli. Gaddaglæðingin helst við háhitapunktinn í mjög stuttan tíma og meginhlutverk hennar er að virkja lyfjaefnin.
Í raunverulegum forritum byrjar oblátið að hitna hratt frá ákveðnum stöðugum biðhitapunkti og kólnar strax eftir að markmiðshitastiginu er náð.
Þar sem viðhaldstíminn við markhitastigið (þ.e. hámarkshitastigið) er mjög stuttur, getur glæðingarferlið hámarkað virkjun óhreininda og lágmarkað dreifingu óhreininda, á sama tíma og það hefur góða viðgerðareiginleika við gallaglæðingu, sem leiðir til meiri tengingargæði og minni lekastraumur.
Spike annealing er mikið notað í ofur-grunnum tengiferlum eftir 65nm. Ferlisbreytur toppglæðingar fela aðallega í sér hámarkshitastig, hámarksdvalartíma, hitastig og viðnám skúffu eftir ferlið.
Því styttri hámarksdvalartími, því betra. Það veltur aðallega á hitunar-/kælingarhraða hitastýrikerfisins, en valið vinnslugasloft hefur stundum einnig ákveðin áhrif á það.
Til dæmis hefur helíum lítið atómrúmmál og hraðan dreifingarhraða, sem stuðlar að hröðum og samræmdum hitaflutningi og getur dregið úr toppbreidd eða hámarksdvalartíma. Þess vegna er helíum stundum valið til að aðstoða við hitun og kælingu.
(2)Lampaglæðing
Lampaglæðingartækni er mikið notuð. Halógenlampar eru almennt notaðir sem hraðglæðandi hitagjafar. Hátt upphitunar- / kælihraði þeirra og nákvæm hitastýring geta uppfyllt kröfur framleiðsluferla yfir 65nm.
Hins vegar getur það ekki fullnægt ströngum kröfum 45nm ferlisins (eftir 45nm ferli, þegar nikkel-kísil snerting rökfræði LSI á sér stað, þarf að hita diskinn fljótt úr 200°C í yfir 1000°C innan millisekúndna, þannig að leysiglæðing er almennt nauðsynleg).
(3)Laser glæðing
Laserglæðing er ferlið við að nota leysi beint til að hækka hitastig yfirborðs skífunnar fljótt þar til það er nóg til að bræða kísilkristallinn, sem gerir hann mjög virkan.
Kostir leysiglæðingar eru afar hröð upphitun og næm stjórn. Það krefst ekki upphitunar á þráðum og það eru í grundvallaratriðum engin vandamál með hitatöf og endingu þráða.
Hins vegar, frá tæknilegu sjónarhorni, hefur leysiglæðing vandamál með lekastraum og leifargalla, sem mun einnig hafa ákveðin áhrif á afköst tækisins.
(4)Flash glæðing
Flassglæðing er glæðingartækni sem notar hástyrka geislun til að framkvæma toppglæðingu á oblátum við tiltekið forhitunarhitastig.
Ofan er forhituð í 600-800°C og síðan er hásterk geislun notuð til skammtímapúlsgeislunar. Þegar hámarkshitastig skúffunnar nær tilskildu glæðingarhitastigi er strax slökkt á geisluninni.
RTP búnaður er í auknum mæli notaður í háþróaðri samþættri rafrásaframleiðslu.
Auk þess að vera mikið notaður í RTA ferlum, hefur RTP búnaður einnig byrjað að nota í hraðri varmaoxun, hraðri varma nítrun, hraðri varmadreifingu, hraðri efnagufuútfellingu, svo og málmkísilmyndun og epitaxial ferli.
—————————————————————————————————————————————————— ——
Semicera getur veittgrafít hlutar,mjúkur/stífur filt,kísilkarbíð hlutar,CVD kísilkarbíð hlutar, ogSiC/TaC húðaðir hlutarmeð fullu hálfleiðaraferli á 30 dögum.
Ef þú hefur áhuga á ofangreindum hálfleiðaravörum,vinsamlegast ekki hika við að hafa samband við okkur í fyrsta skipti.
Sími: +86-13373889683
WhatsAPP: +86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
Birtingartími: 27. ágúst 2024