Snabb termisk bearbetning
Rapid termal processing ( RTP ) är en halvledartillverkningsprocess som värmer kiselskivor till temperaturer som överstiger 1 000°C i högst några sekunder. Under kylning måste wafertemperaturerna sänkas långsamt för att förhindra dislokationer och waferbrott på grund av termisk chock. Sådana snabba uppvärmningshastigheter uppnås ofta med högintensiva lampor eller lasrar. Dessa processer används för en mängd olika tillämpningar inom halvledartillverkning , inklusive aktivering av dopmedel , termisk oxidation , metallåterflöde och kemisk ångavsättning.
Temperaturkontroll
En av de viktigaste utmaningarna i snabb termisk bearbetning är noggrann mätning och kontroll av skivans temperatur. Övervakning av omgivningen med ett termoelement har först nyligen blivit möjligt, eftersom de höga temperaturramphastigheterna förhindrar skivan från att komma till termisk jämvikt med processkammaren. En temperaturkontrollstrategi involverar in situ pyrometri för att åstadkomma realtidskontroll. Används för att smälta järn för svetsändamål.
Snabb termisk glödgning
Snabb termisk glödgning (RTA) i snabb termisk bearbetning är en process som används vid tillverkning av halvledarenheter som involverar uppvärmning av en enda skiva åt gången för att påverka dess elektriska egenskaper. Unika värmebehandlingar är designade för olika effekter. Wafers kan värmas upp för att aktivera dopningsmedel , ändra film-till-film eller film-till-wafer-substratgränssnitt, förtäta avsatta filmer, ändra tillstånd hos växtfilmer, reparera skador från jonimplantation , flytta dopämnen eller driva dopämnen från en film till en annan eller från en film in i wafersubstratet.
Snabba termiska glödgning utförs av utrustning som värmer en enstaka wafer åt gången med antingen lampbaserad uppvärmning, en varmchuck eller en värmeplatta som en wafer förs nära. Till skillnad från ugnsglödgning är de kortvariga och bearbetar varje wafer på flera minuter.
För att uppnå korta glödgningstider och snabb genomströmning görs uppoffringar av temperatur- och processlikformighet, temperaturmätning och kontroll samt waferspänning.
RTP-liknande bearbetning har hittat tillämpningar inom ett annat snabbt växande område: tillverkning av solceller. RTP-liknande bearbetning, där halvledarprovet värms upp genom att absorbera optisk strålning, har kommit att användas för många solcellstillverkningssteg, inklusive fosfordiffusion för N/P-övergångsbildning och föroreningsgettering, vätediffusion för föroreningar och defektpassivering, och bildande av screentryckta kontakter med Ag-bläck för framsidan respektive Al-bläck för bakkontakter.