Какво е термично отгряване

Процесът на отгряване, известен също като термично отгряване, е решаваща стъпка в производството на полупроводници. Той подобрява електрическите и механичните свойства на материалите, като подлага силициевите пластини на високи температури. Основните цели на отгряването са да поправи повредата на решетката, да активира добавките, да промени свойствата на филма и да създаде метални силициди. Няколко общи части от оборудването, използвани в процесите на отгряване, включват персонализирани части с покритие от SiC, като напргробар, кориции т.н., предоставени от Semicorex.

Основни принципи на процеса на отгряване

Основният принцип на процеса на отгряване е използването на топлинна енергия при високи температури за пренареждане на атомите в материала, като по този начин се постигат специфични физични и химични промени. Включва основно следните аспекти:

1. Ремонт на повреда на решетката:

  - Йонно имплантиране: Високоенергийни йони бомбардират силиконовата пластина по време на йонно имплантиране, причинявайки повреда на структурата на решетката и създавайки аморфна област.

  - Ремонт при отгряване: При високи температури атомите в аморфната зона се пренареждат, за да възстановят реда на решетката. Този процес обикновено изисква температурен диапазон от около 500°C.

2. Активиране на примеси:

  - Миграция на добавката: Атомите на примесите, инжектирани по време на процеса на отгряване, мигрират от интерстициалните места към местата на решетката, като ефективно създават допинг.

  - Температура на активиране: Активирането на примесите обикновено изисква по-висока температура, около 950°C. По-високите температури водят до по-високи скорости на активиране на примесите, но прекалено високите температури могат да причинят прекомерна дифузия на примеси, което да повлияе на работата на устройството.

3. Модификация на филма:

  - Уплътняване: Отгряването може да уплътни свободните филми и да промени техните свойства по време на сухо или мокро ецване.

  - High-k gate dielectrics: Post Deposition Annealing (PDA) след растежа на high-k gate dielectrics може да подобри диелектричните свойства, да намали тока на изтичане на gate и да увеличи диелектричната константа.

4. Образуване на метален силицид:

  - Фаза на сплав: Метални филми (напр. кобалт, никел и титан) реагират със силиций, за да образуват сплави. Различните температурни условия на отгряване водят до образуването на различни фази на сплавта.

  - Оптимизиране на производителността: чрез контролиране на температурата и времето на отгряване могат да се постигнат фази на сплавта с ниско контактно съпротивление и съпротивление на тялото.

Различни видове процеси на отгряване

1. Високотемпературно отгряване в пещ:

Характеристики: Традиционен метод на отгряване с висока температура (обикновено над 1000°C) и дълго време на отгряване (няколко часа).

Приложение: Подходящо за приложения, изискващи висок топлинен бюджет, като подготовка на SOI субстрат и дълбока дифузия в n-ямки.

2. Бързо термично отгряване (RTA):

Характеристики: Като се възползват от характеристиките на бързо нагряване и охлаждане, отгряването може да бъде завършено за кратко време, обикновено при температура от около 1000°C и време от секунди.

Приложение: Особено подходящ за образуване на ултра-плитки връзки, той може ефективно да намали прекомерната дифузия на примеси и е незаменима част от усъвършенстваното производство на възли.

3. Flash Lamp Annealing (FLA):

Характеристики: Използвайте светкавични лампи с висок интензитет, за да загреете повърхността на силициевите пластини за много кратко време (милисекунди), за да постигнете бързо отгряване.

Приложение: Подходящо за свръхплитко допинг активиране с ширина на линията под 20 nm, което може да сведе до минимум дифузията на примеси, като същевременно поддържа висока скорост на активиране на примеси.

4. Лазерно отгряване с шипове (LSA):

Характеристики: Използвайте източник на лазерна светлина, за да загреете повърхността на силиконовата пластина за много кратко време (микросекунди), за да постигнете локализирано и високо прецизно отгряване.

Приложение: Особено подходящо за усъвършенствани процесни възли, които изискват високо прецизен контрол, като например производството на FinFET и устройства с висок k/metal gate (HKMG).

Semicorex предлага високо качествоЧасти с CVD SiC/TaC покритиеза термично отгряване. Ако имате запитвания или се нуждаете от допълнителни подробности, моля не се колебайте да се свържете с нас.

Телефон за връзка +86-13567891907

Имейл: sales@semicorex.com