Краток вовед во брзо термичко жарење

Брзо термичко жарење (скратено како RTA или RTP) е технологија за брза термичка обработка во производството на полупроводници. Нејзиниот основен принцип е брзо загревање на површината на обландата користејќи извор на топлина со висок интензитет (како што се халогени светилки, ласери, блиц светилки, итн.), загревање на обландата до целната висока температура за исклучително кратко време (секунди или милисекунди), проследено со брз процес на ладење.

Главни видови процеси на жарење

Поттикнати од побарувачката за сè пократко времетраење на жарењето во напредните производствени јазли, развиено е целосно портфолио на технологии за жарење, со времето на обработка намалено последователно од секунди до милисекунди и понатаму до микросекунди.

1. Потопете го брзото термичко жарење

Традиционален RTA процес со 1 ~ 30 секунди престој на максимална температура.

2. Спајк брзо термичко жарење

Наполитанките ја достигнуваат максималната температура (~1050°C) со незначително задржување под секунда пред итно ладење; мејнстрим процес за формирање на ултра плитки раскрсници.

3. Греење со блиц светилка

Интензивниот блиц во размер од милисекунди од лачните ламби моментално ја загрева само површината на обландата додека ја одржува масната подлога ладна.

4. Ласерско жарење со шилци

Ласерскиот зрак за скенирање обезбедува локализирано загревање од микросекунда до милисекунда ограничено на најгорниот силиконски слој. Обезбедува најмал термички буџет, највисока ефикасност на активирање на допан и најплитки можни спојки.

---

Зошто е потребно брзо термичко жарење по имплантација на јони?

Имплантацијата на јони е агресивен процес на бомбардирање кој се потпира на високо-енергетски јони за да ги погоди силиконските наполитанки до целосно допинг, што ќе предизвика сериозно оштетување на обландата и ќе резултира со два критични дефекти кои можат да се решат само преку процесот на жарење.

1. Допантите зафаќаат несоодветни места за решетки

За допантните атоми (бор, фосфор, арсен) да генерираат слободни носители на полнеж (дупки или електрони), тие мора да заземаат супституционални решетки места, заменувајќи ги природните атоми на силикон. Меѓутоа, веднаш по имплантацијата, повеќето допанти се заглавуваат на интерстицијалните позиции. Овие интерстицијални допанти се електрично неактивни и не можат да придонесат ниту еден носител на спроводливоста. Греењето обезбедува топлинска енергија за да ги поттикне интерстицијалните допанти да мигрираат на супституционални локации, со што се постигнува вистинска „активација на допант“ и претворајќи ги во функционални донатори или прифаќачи. Стапката на активирање на допант директно ја регулира отпорноста на листот на допираниот слој.

2. Структурата на решетката е сериозно оштетена

Имплантацијата на високи дози на јони ја нарушува нарачаната кристална решетка на површината на обландата и може дури да доведе до аморфизација: првично добро усогласениот еднокристален силициум се трансформира во нарушен аморфен силиконски слој налик на стакло. Греењето овозможува овој аморфен силиконски слој да се прерасне во еден кристал користејќи го непроменетиот основни силициум како шаблон. Овој процес се нарекува цврста фаза епитаксијална рекристализација (SPER).

Зошто процесот на жарење мора да биде „брз“?

Ако е задолжителен третман со висока температура, зошто да не се користат конвенционални печки за продолжено загревање наместо брзо термичко жарење? Причината е што високите температури не само што ги активираат нечистотиите, туку и предизвикуваат нивно ширење навнатре, што го прави спојот подлабок. Напредните полупроводнички уреди бараат ултра-плитки спојки (USJ), колку е поплитко раскрсницата, толку подобро.

Растојанието на дифузија на допант се одредува со топлинскиот буџет, дефиниран со формулата:

Должина на дифузија ≈ √(D · t), D ∝ exp(−Eₐ/kT)

D = коефициент на дифузија на допант (се зголемува експоненцијално со температурата)

t = време на престој на висока температура

Повисоките температури и подолгото време на термичко задржување доведуваат до подлабоки спојки, создавајќи фундаментален компромис: потребна е доволно висока температура за целосно активирање на допант, но сепак е потребно минимално времетраење на загревањето за да се потисне продлабочувањето на спојниците.

Единственото остварливо решение е брзото зголемување до максималната температура проследено со итно ладење, ограничувајќи ја изложеноста на висока температура на ултра-краток прозорец. Ова е основната предност на брзото термичко жарење во однос на конвенционалниот третман за загревање на печката: температурниот циклус во секунда или дури и во милисекунда го минимизира целокупниот термички буџет.

Semicorex нуди висок квалитетRTP/RTA носачи на нафораврз основа на потребите на клиентите. Ако имате какви било прашања или ви требаат дополнителни детали, не двоумете се да стапите во контакт со нас.

Контакт телефон +86-13567891907

Е-пошта: sales@semicorex.com