Hvad er termisk udglødning

Udglødningsprocessen, også kendt som termisk udglødning, er et afgørende trin i halvlederfremstilling. Det forbedrer materialernes elektriske og mekaniske egenskaber ved at udsætte siliciumwafers for høje temperaturer. De primære mål med annealing er at reparere gitterskader, aktivere dopingmidler, modificere filmegenskaber og skabe metalsilicider. Adskillige almindelige stykker udstyr, der bruges i udglødningsprocesser, omfatter tilpassede SiC-belagte dele som f.eks.bedemand, dækkerosv. leveret af Semicorex.

Grundlæggende principper for udglødningsproces

Det grundlæggende princip i annealingsprocessen er at bruge termisk energi ved høje temperaturer til at omarrangere atomerne i materialet og derved opnå specifikke fysiske og kemiske ændringer. Det involverer hovedsageligt følgende aspekter:

1. Reparation af gitterskader:

  - Ionimplantation: Højenergi-ioner bombarderer siliciumwaferen under ionimplantation, hvilket forårsager skade på gitterstrukturen og skaber et amorft område.

  - Udglødningsreparation: Ved høje temperaturer omarrangeres atomerne i det amorfe område for at genoprette gitterrækkefølgen. Denne proces kræver typisk et temperaturområde på ca. 500°C.

2. Urenhedsaktivering:

  - Dopant migration: Urenhedsatomer injiceret under annealingsprocessen migrerer fra de interstitielle steder til gitterstederne, hvilket effektivt skaber doping.

  - Aktiveringstemperatur: Urenhedsaktivering kræver typisk en højere temperatur, omkring 950°C. Højere temperaturer fører til større aktiveringshastigheder af urenheden, men for høje temperaturer kan forårsage overdreven urenhedsdiffusion, hvilket påvirker enhedens ydeevne.

3. Filmmodifikation:

  - Fortætning: Udglødning kan fortætte løse film og ændre deres egenskaber under tør eller våd ætsning.

  - High-k gate dielektriske stoffer: Post Deposition Annealing (PDA) efter væksten af ​​high-k gate dielektrika kan forbedre dielektriske egenskaber, reducere gate lækstrøm og øge dielektricitetskonstanten.

4. Metalsiliciddannelse:

  - Legeringsfase: Metalfilm (f.eks. kobolt, nikkel og titanium) reagerer med silicium for at danne legeringer. Forskellige udglødningstemperaturforhold fører til dannelsen af ​​forskellige legeringsfaser.

  - Ydelsesoptimering: Ved at kontrollere udglødningstemperaturen og -tiden kan legeringsfaser med lav kontaktmodstand og kropsmodstand opnås.

Forskellige typer af udglødningsprocesser

1. Højtemperaturovnsudglødning:

Egenskaber: Traditionel udglødningsmetode med høj temperatur (normalt over 1000°C) og lang udglødningstid (adskillige timer).

Anvendelse: Velegnet til applikationer, der kræver et højt termisk budget, såsom SOI-substratforberedelse og dyb n-brønds diffusion.

2. Hurtig termisk udglødning (RTA):

Funktioner: Ved at drage fordel af egenskaberne ved hurtig opvarmning og afkøling kan udglødning fuldføres på kort tid, normalt ved en temperatur på omkring 1000°C og en tid på sekunder.

Anvendelse: Særligt velegnet til dannelsen af ​​ultra-fladvande krydsninger, det kan effektivt reducere den overdrevne diffusion af urenheder og er en uundværlig del af avanceret nodefremstilling.

3. Flash Lampe-udglødning (FLA):

Funktioner: Brug højintensive flashlamper til at opvarme overfladen af ​​siliciumskiver på meget kort tid (millisekunder) for at opnå hurtig udglødning.

Anvendelse: Velegnet til ultra-overfladisk dopingaktivering med linjebredde under 20nm, hvilket kan minimere urenhedsdiffusion og samtidig opretholde en høj urenhedsaktiveringshastighed.

4. Laser Spike Annealing (LSA):

Funktioner: Brug laserlyskilde til at opvarme siliciumwaferoverfladen på meget kort tid (mikrosekunder) for at opnå lokaliseret og højpræcisionsudglødning.

Anvendelse: Specielt velegnet til avancerede procesknudepunkter, der kræver højpræcisionskontrol, såsom fremstilling af FinFET og high-k/metal gate (HKMG) enheder.

Semicorex tilbyder høj kvalitetCVD SiC/TaC belægningsdeletil termisk udglødning. Hvis du har spørgsmål eller brug for yderligere detaljer, så tøv ikke med at kontakte os.

Kontakt telefon # +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com