Mikä on lämpöhehkutus

Hehkutusprosessi, joka tunnetaan myös nimellä Thermal Hehkutus, on ratkaiseva vaihe puolijohteiden valmistuksessa. Se parantaa materiaalien sähköisiä ja mekaanisia ominaisuuksia altistamalla piikiekkoja korkeille lämpötiloille. Hehkutuksen ensisijaiset tavoitteet ovat hilavaurioiden korjaaminen, seostusaineiden aktivoiminen, kalvon ominaisuuksien muokkaaminen ja metallisilikien luominen. Useat yleiset hehkutusprosesseissa käytetyt laitteet sisältävät räätälöityjä SiC-pinnoitettuja osia, kuten esimhautausmies, kannetjne. tarjoaa Semicorex.

Hehkutusprosessin perusperiaatteet

Hehkutusprosessin perusperiaate on käyttää lämpöenergiaa korkeissa lämpötiloissa materiaalin atomien uudelleenjärjestämiseen, jolloin saavutetaan erityisiä fysikaalisia ja kemiallisia muutoksia. Se koskee pääasiassa seuraavia näkökohtia:

1. Hilavaurioiden korjaus:

  - Ioni-istutus: Korkeaenergiset ionit pommittavat piikiekkoa ioni-istuttamisen aikana aiheuttaen vaurioita hilarakenteeseen ja muodostaen amorfisen alueen.

  - Hehkutuksen korjaus: Korkeissa lämpötiloissa amorfisen alueen atomit järjestetään uudelleen hilajärjestyksen palauttamiseksi. Tämä prosessi vaatii tyypillisesti noin 500 °C:n lämpötila-alueen.

2. Epäpuhtauksien aktivointi:

  - Seostusaineen kulkeutuminen: Hehkutusprosessin aikana injektoidut epäpuhtausatomit siirtyvät interstitiaalisista kohdista hilakohtiin, mikä luo tehokkaasti dopingia.

  - Aktivointilämpötila: Epäpuhtauksien aktivointi vaatii tyypillisesti korkeamman lämpötilan, noin 950 °C. Korkeammat lämpötilat johtavat suurempaan epäpuhtauden aktivointinopeuteen, mutta liian korkeat lämpötilat voivat aiheuttaa liiallista epäpuhtauksien diffuusiota, mikä vaikuttaa laitteen suorituskykyyn.

3. Filmin muokkaus:

  - Tiivistys: Hehkutus voi tiivistää irtonaisia ​​kalvoja ja muuttaa niiden ominaisuuksia kuiva- tai märkäsyövytyksen aikana.

  - Korkean k:n hilaeristeet: Post Deposition Hehkutus (PDA) korkean k:n hilaeristeiden kasvun jälkeen voi parantaa dielektrisiä ominaisuuksia, vähentää hilan vuotovirtaa ja lisätä dielektrisyysvakiota.

4. Metallisilisidin muodostuminen:

  - Seosfaasi: Metallikalvot (esim. koboltti, nikkeli ja titaani) reagoivat piin kanssa muodostaen seoksia. Erilaiset hehkutuslämpötilaolosuhteet johtavat erilaisten seosfaasien muodostumiseen.

  - Suorituskyvyn optimointi: Säätämällä hehkutuslämpötilaa ja -aikaa voidaan saavuttaa seosfaasit, joilla on alhainen kosketusvastus ja rungon vastus.

Erilaiset hehkutusprosessit

1. Korkean lämpötilan uunihehkutus:

Ominaisuudet: Perinteinen hehkutusmenetelmä korkealla lämpötilalla (yleensä yli 1000 °C) ja pitkällä hehkutusajalla (useita tunteja).

Käyttö: Soveltuu sovelluksiin, jotka vaativat suurta lämpöbudjettia, kuten SOI-substraatin valmistelu ja syvä n-kuoppadiffuusio.

2. Nopea lämpöhehkutus (RTA):

Ominaisuudet: Hyödyntämällä nopean lämmityksen ja jäähdytyksen ominaisuuksia, hehkutus voidaan suorittaa lyhyessä ajassa, yleensä noin 1000 °C:n lämpötilassa ja sekunneissa.

Sovellus: Soveltuu erityisen hyvin matalien liitoskohtien muodostukseen, se voi tehokkaasti vähentää epäpuhtauksien liiallista diffuusiota ja on välttämätön osa kehittynyttä solmuvalmistusta.

3. Flash-lampun hehkutus (FLA):

Ominaisuudet: Käytä korkean intensiteetin salamalamppuja lämmittämään piikiekkojen pinta erittäin lyhyessä ajassa (millisekunnissa) nopean hehkutuksen saavuttamiseksi.

Käyttö: Soveltuu erittäin matalaan dopingaktivointiin, kun viivan leveys on alle 20 nm, mikä voi minimoida epäpuhtauksien diffuusion säilyttäen samalla korkean epäpuhtauksien aktivaationopeuden.

4. Laser Spike Hehkutus (LSA):

Ominaisuudet: Käytä laservalolähdettä piikiekon pinnan lämmittämiseen erittäin lyhyessä ajassa (mikrosekunnissa), jotta saavutetaan paikallinen ja erittäin tarkka hehkutus.

Sovellus: Soveltuu erityisesti edistyneisiin prosessisolmuihin, jotka vaativat korkeaa tarkkuutta, kuten FinFET- ja high-k/metal gate (HKMG) -laitteiden valmistukseen.

Semicorex tarjoaa korkealaatuistaCVD SiC/TaC pinnoiteosatlämpöhehkutusta varten. Jos sinulla on kysyttävää tai tarvitset lisätietoja, älä epäröi ottaa meihin yhteyttä.

Puhelinnumero +86-13567891907

Sähköposti: sales@semicorex.com