Hva er termisk gløding

Glødeprosessen, også kjent som termisk gløding, er et avgjørende trinn i halvlederproduksjon. Det forbedrer de elektriske og mekaniske egenskapene til materialer ved å utsette silisiumskiver for høye temperaturer. De primære målene med utglødning er å reparere gitterskader, aktivere dopingmidler, modifisere filmegenskaper og lage metallsilicider. Flere vanlige utstyrsdeler som brukes i glødeprosesser inkluderer tilpassede SiC-belagte deler som f.eks.bedemann, dekkerosv. levert av Semicorex.

Grunnleggende prinsipper for utglødningsprosess

Det grunnleggende prinsippet i utglødningsprosessen er å bruke termisk energi ved høye temperaturer for å omorganisere atomene i materialet, og derved oppnå spesifikke fysiske og kjemiske endringer. Det involverer hovedsakelig følgende aspekter:

1. Reparasjon av gitterskader:

  - Ioneimplantasjon: Høyenergi-ioner bombarderer silisiumplaten under ioneimplantasjon, forårsaker skade på gitterstrukturen og skaper et amorft område.

  - Utglødningsreparasjon: Ved høye temperaturer omorganiseres atomene i det amorfe området for å gjenopprette gitterrekkefølgen. Denne prosessen krever typisk et temperaturområde på ca. 500°C.

2. Urenhetsaktivering:

  - Dopantmigrering: Urenhetsatomer som injiseres under utglødningsprosessen migrerer fra de interstitielle stedene til gitterstedene, og skaper effektivt doping.

  - Aktiveringstemperatur: Urenhetsaktivering krever vanligvis en høyere temperatur, rundt 950°C. Høyere temperaturer fører til høyere aktiveringshastigheter av urenheten, men for høye temperaturer kan forårsake overdreven urenhetsdiffusjon og påvirke enhetens ytelse.

3. Modifikasjon av film:

  - Fortetting: Gløding kan fortette løse filmer og endre deres egenskaper under tørr eller våt etsing.

  - High-k gate dielektrikum: Post Deposition Annealing (PDA) etter veksten av high-k gate dielektrikum kan forbedre dielektriske egenskaper, redusere gate lekkasjestrøm og øke dielektrisitetskonstanten.

4. Metallsilisiddannelse:

  - Legeringsfase: Metallfilmer (f.eks. kobolt, nikkel og titan) reagerer med silisium for å danne legeringer. Ulike glødetemperaturforhold fører til dannelsen av forskjellige legeringsfaser.

  - Ytelsesoptimalisering: Ved å kontrollere glødingstemperaturen og -tiden kan legeringsfaser med lav kontaktmotstand og kroppsmotstand oppnås.

Ulike typer glødeprosesser

1. Høytemperaturovnsgløding:

Egenskaper: Tradisjonell glødemetode med høy temperatur (vanligvis over 1000°C) og lang glødetid (flere timer).

Anvendelse: Egnet for applikasjoner som krever høyt termisk budsjett, slik som SOI-substratpreparering og dyp n-brønns diffusjon.

2. Rask termisk gløding (RTA):

Egenskaper: Ved å dra nytte av egenskapene til rask oppvarming og avkjøling, kan glødingen fullføres på kort tid, vanligvis ved en temperatur på rundt 1000°C og en tid på sekunder.

Bruksområde: Spesielt egnet for dannelse av ultra-grunne veikryss, kan det effektivt redusere overdreven diffusjon av urenheter og er en uunnværlig del av avansert nodeproduksjon.

3. Flash Lamp Annealing (FLA):

Egenskaper: Bruk høyintensive blitslamper for å varme opp overflaten av silisiumskiver på svært kort tid (millisekunder) for å oppnå rask gløding.

Bruksområde: Egnet for ultragrunn dopingaktivering med linjebredde under 20nm, som kan minimere urenhetsdiffusjon samtidig som en høy aktiveringshastighet for urenheter opprettholdes.

4. Laser Spike Annealing (LSA):

Egenskaper: Bruk laserlyskilde for å varme opp silisiumskivens overflate på svært kort tid (mikrosekunder) for å oppnå lokalisert og høypresisjonsgløding.

Bruksområde: Spesielt egnet for avanserte prosessnoder som krever høypresisjonskontroll, for eksempel produksjon av FinFET og high-k/metal gate (HKMG) enheter.

Semicorex tilbyr høy kvalitetCVD SiC/TaC belegg delerfor termisk gløding. Hvis du har spørsmål eller trenger ytterligere detaljer, ikke nøl med å ta kontakt med oss.

Kontakt telefonnummer +86-13567891907

E-post: sales@semicorex.com