In der Halbleiterindustrie gibt es zahlreiche Möglichkeiten, Schichten auf Wafern abzuscheiden. Diese Beschichtungen müssen dann nachbehandelt werden, um sie zu aktivieren und zu modifizieren und um Materialspannungen abzubauen und die Eigenschaften der Schichten zu verbessern. Die schnelle thermische Verarbeitung (RTP) und das schnelle thermische Ausglühen (RTA) werden in diesem Zusammenhang eingesetzt und beinhalten eine sehr kontrollierte Erwärmung und Abkühlung der Wafer. Die thermische Belastung des Wafers muss bei diesen Prozessen so gering wie möglich gehalten werden (auch bekannt als thermisches Budget).
Da die Geometrien der Geräte immer kleiner werden, ist dies von noch größerer Bedeutung. Die mineralisolierten (MI) Hochtemperatur-Thermoelemente (exotisch) von Kamet können eine entscheidende Rolle bei der genauen Überwachung der Betriebstemperaturen spielen, während unsere mineralisolierten Heizelemente bei der präzisen Temperaturkontrolle helfen können.
RTP und RTA
Rapid Thermal Processing (RTP) wurde entwickelt, um die Exposition eines Wafers gegenüber überschüssiger Wärmeenergie zu minimieren, indem die Prozesszeit so kurz wie möglich gehalten wird. Die schnelle Erwärmung wird durch IR-Lampen, Halogenlampen, Laser oder elektrische Heizelemente erreicht. Die 3 Hauptanwendungsbereiche für RTP sind:
- Der Aktivierungsprozess: Der Prozess, durch den ein Halbleiter in ein leitendes Material umgewandelt wird. Bei diesem Prozess werden Verunreinigungen in den Transistor eingebracht und durch hohe Temperaturen für kurze Zeit aktiviert oder an die gewünschten Stellen gebracht.
- Der Prozess der Materialveränderung: Die Herstellung von Transistorkontakten. Bei der Herstellung von Transistorkontakten wird RTP verwendet, um ein Material, z.B. Nickel-Platin, in ein robusteres und widerstandsärmeres Nickel-Monosilicid umzuwandeln, das die Eigenschaften des Kontakts verbessert.
- Verbessern Sie die Eigenschaften der Folie. In diesem Fall kann RTP verwendet werden, um Folien zu verdichten, wodurch die Folie robuster wird und die Leistung des Geräts verbessert wird.
Schnelles thermisches Ausglühen (Rapid Thermal Annealing, RTA) ist eine spezielle Art von RTP, die verwendet wird, um die elektrischen Eigenschaften des Wafers zu beeinflussen.
Für diese Prozesse sind sehr hohe Temperaturen erforderlich, um gute Ergebnisse zu erzielen. Die Wafer können jedoch aus verschiedenen Gründen nicht über einen längeren Zeitraum hinweg hoher Hitze ausgesetzt werden (z.B. würden die Dotierstoffe zu weit diffundieren). Derzeit dauern die typischen Spike-Temperungen, die für die Dotierungsaktivierung verwendet werden, nicht länger als ein paar Sekunden.
Welche Heiz- und Temperaturlösungen bietet Kamet für RTP und RTA?
Bei der schnellen thermischen Verarbeitung (RTP) und dem Glühen (RTA) ist eine genaue Temperaturmessung und -steuerung eine große Herausforderung. Kamet bietet maßgeschneiderte Komponenten, die beide Aspekte dieses kritischen Prozesses erleichtern.
- Unsere Hochtemperatur-Thermoelemente wurden speziell entwickelt, um schnelle Reaktionszeiten und genaue Messungen in anspruchsvollen Umgebungen zu gewährleisten.
- Unsere mineralisolierten (MI) Waferheizer können zur gleichmäßigen Erwärmung von Wafern in RTP-Systemen verwendet werden. Unsere MI-Heizgeräte können schnell auf bis zu 1000°C aufheizen und können sowohl mit normaler Spannung (120V – 230V) als auch mit bestimmter Niederspannung betrieben werden. Auf diese Weise sind keine elektrischen Konverter erforderlich.
- Mikroheizer können eine kleine, maßgeschneiderte Heizlösung für PVD sein.
Die Thermoelemente und Heizelemente von Kamet sind vollständig anpassbar, um sich der jeweiligen Anwendungsumgebung anzupassen.
Was sind die Vorteile der Verwendung von Hochtemperatur-Thermoelementen für RTP und RTA?
- Extrem genaue Messwerte auch bei hohen Temperaturen
- Richtige Kalibrierung von Pyrometern
- Schnelle Reaktionszeiten
- Die vollständige Anpassung des Thermoelementes und der mineralisolierten Ummantelung gewährleistet eine perfekte Anpassung selbst an die raueste Umgebung.
- Trägt zu einer guten Replizierbarkeit des Prozesses bei
- On-Wafer-Dünnschicht-Thermoelemente können die gesamte Oberflächentemperatur ohne die Wärmeübertragung messen, die bei der Verwendung von Draht-Thermoelementen auftritt
- Kostengünstige Lösungen
- Kann gebogen werden, um sich an komplizierte Stellen anzupassen
- Erstklassige Qualität von unserem langjährigen Partner ARi mit 60 Jahren Erfahrung
- Zerstörungsfreie Prüfungen sind für zusätzliche Qualitätssicherung verfügbar
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