Быстрая термическая обработка - Rapid thermal processing
Быстрая термическая обработка ( RTP ) - это процесс производства полупроводников, при котором кремниевые пластины нагреваются до температур, превышающих 1000 ° C, в течение не более нескольких секунд. Во время охлаждения необходимо медленно снижать температуру пластины, чтобы предотвратить смещение и поломку пластины из-за теплового удара. Такие быстрые скорости нагрева часто достигаются лампами высокой интенсивности или лазерами. 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
Одна из ключевых задач быстрой термической обработки - точное измерение и контроль температуры пластины. Контроль окружающей среды с помощью термопары стал возможен только недавно, поскольку высокие скорости линейного изменения температуры не позволяют пластине прийти в тепловое равновесие с технологической камерой. Одна из стратегий контроля температуры включает в себя пирометрию на месте для осуществления контроля в реальном времени. Используется для плавки чугуна в сварочных целях.
Быстрый термический отжиг
Быстрый термический отжиг (RTA) при быстрой термической обработке - это процесс, используемый при изготовлении полупроводниковых устройств, который включает нагрев одной пластины за раз, чтобы повлиять на ее электрические свойства. Уникальные термообработки рассчитаны на разные эффекты. Пластины можно нагревать, чтобы активировать легирующие примеси , изменить границы раздела пленка-пленка или пленка-подложка, уплотнить осажденные пленки, изменить состояние выращенных пленок, восстановить повреждения от ионной имплантации , перемещать легирующие добавки или перемещать легирующие добавки из одной пленки в 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 непродолжительны, каждая пластина обрабатывается за несколько минут.
Чтобы добиться короткого времени отжига и быстрой производительности, жертвуют температурой и однородностью процесса, измерением и контролем температуры, а также напряжением пластины.
Обработка, подобная RTP, нашла применение в другой быстро развивающейся области: производстве солнечных элементов. Обработка, подобная RTP, при которой образец полупроводника нагревается за счет поглощения оптического излучения, стала использоваться на многих этапах изготовления солнечных элементов, включая диффузию фосфора для образования N / P-перехода и геттерирование примесей, диффузию водорода для пассивации примесей и дефектов, и формирование контактов с трафаретной печатью с использованием чернил Ag для передних и Al-чернил для задних контактов, соответственно.