Что такое термический отжиг

Процесс отжига, также известный как термический отжиг, является важным этапом в производстве полупроводников. Он улучшает электрические и механические свойства материалов, подвергая кремниевые пластины воздействию высоких температур. Основными целями отжига являются восстановление повреждений решетки, активация легирующих добавок, изменение свойств пленки и создание силицидов металлов. Несколько распространенных частей оборудования, используемых в процессах отжига, включают в себя детали с покрытием из карбида кремния, изготовленные по индивидуальному заказу, такие какгробовщик, обложкии т. д., предоставленные Semicorex.

Основные принципы процесса отжига

Фундаментальный принцип процесса отжига заключается в использовании тепловой энергии при высоких температурах для перестановки атомов внутри материала, тем самым достигая определенных физических и химических изменений. В основном это касается следующих аспектов:

1. Ремонт повреждений решетки:

  - Ионная имплантация: ионы высокой энергии бомбардируют кремниевую пластину во время ионной имплантации, вызывая повреждение структуры решетки и создавая аморфную область.

  - Ремонт отжигом: при высоких температурах атомы внутри аморфной области перестраиваются, восстанавливая порядок решетки. Этот процесс обычно требует температурного диапазона около 500°C.

2. Активация примесей:

  - Миграция легирующей примеси: атомы примесей, введенные в процессе отжига, мигрируют из межузельных узлов в узлы решетки, эффективно создавая легирование.

  - Температура активации: Активация примесями обычно требует более высокой температуры, около 950°C. Более высокие температуры приводят к более высокой скорости активации примесей, но чрезмерно высокие температуры могут вызвать чрезмерную диффузию примесей, влияя на производительность устройства.

3. Модификация пленки:

  - Уплотнение: отжиг может уплотнить рыхлые пленки и изменить их свойства во время сухого или мокрого травления.

  - Диэлектрики затвора с высоким k: отжиг после осаждения (PDA) после выращивания диэлектриков затвора с высоким k может улучшить диэлектрические свойства, уменьшить ток утечки затвора и увеличить диэлектрическую проницаемость.

4. Образование силицидов металлов:

  - Фаза сплава: металлические пленки (например, кобальта, никеля и титана) реагируют с кремнием с образованием сплавов. Различные температурные режимы отжига приводят к образованию различных фаз сплава.

  - Оптимизация производительности: контролируя температуру и время отжига, можно получить фазы сплава с низким контактным сопротивлением и сопротивлением тела.

Различные типы процессов отжига

1. Высокотемпературный отжиг в печи:

Особенности: Традиционный метод отжига с высокой температурой (обычно более 1000°C) и длительным временем отжига (несколько часов).

Применение: Подходит для применений, требующих высокого теплового баланса, таких как подготовка подложек КНИ и глубокая n-луночная диффузия.

2. Быстрый термический отжиг (РТА):

Особенности: Используя преимущества быстрого нагрева и охлаждения, отжиг можно завершить за короткое время, обычно при температуре около 1000°C и времени в несколько секунд.

Применение: особенно подходит для формирования сверхмелких переходов, может эффективно уменьшить чрезмерную диффузию примесей и является незаменимой частью современного производства узлов.

3. Отжиг импульсной лампой (FLA):

Особенности: Используйте импульсные лампы высокой интенсивности для нагрева поверхности кремниевых пластин за очень короткое время (миллисекунды) для достижения быстрого отжига.

Применение: Подходит для сверхмелкой активации легирования с шириной линии менее 20 нм, что позволяет минимизировать диффузию примесей, сохраняя при этом высокую скорость активации примесей.

4. Лазерный отжиг шипов (LSA):

Особенности: Используйте источник лазерного света для нагрева поверхности кремниевой пластины за очень короткое время (микросекунды) для достижения локализованного и высокоточного отжига.

Применение: Особенно подходит для сложных технологических узлов, требующих высокоточного управления, таких как производство FinFET и устройств с высоким k/металлическим затвором (HKMG).

Semicorex предлагает высококачественныеДетали с CVD-покрытием SiC/TaCдля термического отжига. Если у вас есть какие-либо вопросы или вам нужна дополнительная информация, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам.

Контактный телефон +86-13567891907.

Электронная почта: sales@semicorex.com