Що таке термічний відпал

Процес відпалу, також відомий як термічний відпал, є вирішальним кроком у виробництві напівпровідників. Він покращує електричні та механічні властивості матеріалів, піддаючи кремнієві пластини високим температурам. Основними цілями відпалу є відновлення пошкоджень решітки, активація легуючих домішок, зміна властивостей плівки та створення силіцидів металів. Декілька поширених частин обладнання, що використовуються в процесах відпалу, включають налаштовані на замовлення деталі з покриттям SiC, наприкладтрунар, обкладинкитощо, надані Semicorex.

Основні принципи процесу відпалу

Фундаментальним принципом процесу відпалу є використання теплової енергії при високих температурах для перегрупування атомів у матеріалі, що забезпечує певні фізичні та хімічні зміни. В основному це стосується таких аспектів:

1. Ремонт пошкоджень решітки:

  - Іонна імплантація: іони високої енергії бомбардують кремнієву пластину під час іонної імплантації, спричиняючи пошкодження структури решітки та створюючи аморфну ​​область.

  - Ремонт відпалу: при високих температурах атоми всередині аморфної області перегруповуються, щоб відновити порядок решітки. Для цього процесу зазвичай потрібна температура близько 500°C.

2. Активація домішок:

  - Міграція легуючої домішки: атоми домішок, введені під час процесу відпалу, мігрують із міжвузлів до ділянок решітки, ефективно створюючи легування.

  - Температура активації: для активації домішок зазвичай потрібна більш висока температура, приблизно 950°C. Вищі температури призводять до більшої швидкості активації домішок, але надмірно високі температури можуть спричинити надмірну дифузію домішок, що вплине на продуктивність пристрою.

3. Модифікація плівки:

  - Ущільнення: відпал може ущільнити нещільні плівки та змінити їхні властивості під час сухого або вологого травлення.

  - Діелектрики із затвором High-k: відпал після осадження (PDA) після вирощування діелектриків із затвором High-k може покращити діелектричні властивості, зменшити струм витоку затвора та збільшити діелектричну проникність.

4. Утворення силіцидів металів:

  - Фаза сплаву: металеві плівки (наприклад, кобальт, нікель і титан) реагують із кремнієм, утворюючи сплави. Різні температурні умови відпалу призводять до утворення різних фаз сплаву.

  - Оптимізація продуктивності: шляхом контролю температури та часу відпалу можна отримати фази сплаву з низьким контактним опором і опором тіла.

Різні види процесів відпалу

1. Високотемпературний відпал у печі:

Особливості: Традиційний метод відпалу з високою температурою (зазвичай понад 1000°C) і тривалим часом відпалу (кілька годин).

Застосування: підходить для застосувань, які вимагають високого теплового бюджету, таких як підготовка підкладки SOI та глибока дифузія в n-лунках.

2. Швидкий термічний відпал (RTA):

Властивості: використовуючи характеристики швидкого нагрівання та охолодження, відпал можна завершити за короткий час, зазвичай при температурі близько 1000°C і за кілька секунд.

Застосування: особливо підходить для формування надмілких з’єднань, він може ефективно зменшити надмірну дифузію домішок і є невід’ємною частиною вдосконаленого виробництва вузлів.

3. Флеш-ламповий відпал (FLA):

Особливості: Використовуйте спалахи високої інтенсивності для нагрівання поверхні кремнієвих пластин за дуже короткий час (мілісекунди) для досягнення швидкого відпалу.

Застосування: підходить для активації надмілкого легування з шириною лінії менше 20 нм, що може мінімізувати дифузію домішок, зберігаючи високу швидкість активації домішок.

4. Лазерний спайковий відпал (LSA):

Особливості: використовуйте джерело лазерного світла для нагрівання поверхні кремнієвої пластини за дуже короткий час (мікросекунди), щоб досягти локалізованого та високоточного відпалу.

Застосування: особливо підходить для розширених технологічних вузлів, які вимагають високоточного керування, наприклад, виготовлення FinFET і пристроїв з високим k/metal gate (HKMG).

Semicorex пропонує високу якістьCVD покриття SiC/TaC деталейдля термічного відпалу. Якщо у вас є запитання або вам потрібна додаткова інформація, будь ласка, не соромтеся зв’язатися з нами.

Контактний телефон +86-13567891907

Електронна адреса: sales@semicorex.com