Быстрая термическая обработка

Быстрая термическая обработка ( RTP ) — это процесс производства полупроводников нагреваются , при котором кремниевые пластины до температуры, превышающей 1000°C, в течение не более нескольких секунд. Во время охлаждения температуру пластин необходимо снижать медленно, чтобы предотвратить дислокации и поломку пластин из-за теплового удара. Столь высокая скорость нагрева часто достигается с помощью ламп или лазеров высокой интенсивности. Эти процессы используются для широкого спектра применений в производстве полупроводников , включая активацию легирующих примесей , термическое окисление , оплавление металла и химическое осаждение из паровой фазы.

Контроль температуры

Одной из ключевых задач быстрой термической обработки является точное измерение и контроль температуры пластин. Мониторинг окружающей среды с помощью термопары стал возможен лишь недавно, поскольку высокая скорость изменения температуры не позволяет пластине прийти в тепловое равновесие с технологической камерой. Одна из стратегий контроля температуры включает на месте пирометрию для осуществления контроля в реальном времени. Используется для плавки железа для сварочных целей.

Быстрый термический отжиг

Быстрый термический отжиг (RTA) при быстрой термической обработке — это процесс, используемый при изготовлении полупроводниковых устройств , который включает в себя нагрев одной пластины за раз, чтобы повлиять на ее электрические свойства. Уникальные тепловые процедуры предназначены для разных эффектов. Пластины можно нагревать, чтобы активировать легирующие примеси , изменить границы раздела пленка-пленка или пленка-подложка, уплотнить нанесенные пленки, изменить состояние выращенных пленок, устранить повреждения, вызванные ионной имплантацией , переместить легирующие примеси или переместить легирующие примеси из одной пленки в другую. другой или из пленки в подложку пластины.

Быстрые термические отжиги выполняются с помощью оборудования, которое нагревает одну пластину за раз, используя либо ламповый нагрев, либо горячий патрон, либо горячую пластину, к которой подносят пластину. В отличие от печных отжигов они кратковременны: обработка каждой пластины занимает несколько минут.

Чтобы добиться короткого времени отжига и высокой производительности, приходится жертвовать температурой и однородностью процесса, измерением и контролем температуры, а также нагрузкой на пластину.

Обработка, подобная RTP, нашла применение в другой быстрорастущей области: производстве солнечных элементов. Обработка, подобная RTP, при которой образец полупроводника нагревается путем поглощения оптического излучения, стала использоваться на многих этапах изготовления солнечных элементов, включая диффузию фосфора для формирования N/P-перехода и геттерирования примесей, диффузию водорода для пассивации примесей и дефектов. и формирование контактов с трафаретной печатью с использованием Ag-чернил для передних и Al-чернил для задних контактов соответственно.

См. также

• Температура Таммана и Хюттига

Внешние ссылки

• Материалы конференции IEEE RTP
• РТП-Технологии
• Различные системы нагрева с помощью микроволн/плазмы