3 Устройства для быстрого термического отжига
Устройства быстрого термического обжига (Rapid Thermal Annealing, далее RTA) играют важную роль в процессе производства полупроводников и микроэлектронных устройств. Они используется для изменения структуры и свойств тонких пленок и кристаллических материалов, что имеет решающее значение для создания микроэлектронных компонентов.
Эти устройства позволяют осуществлять быстрое тепловое воздействие на полупроводниковые материалы в вакуумной или инертной атмосфере при высоких температурах. Они обычно состоят из системы для нагрева образцов до нужной температуры в короткие временные интервалы, контроля температуры и времени выдержки, а также системы охлаждения. Устройства RTA могут быть интегрированы в технологические линии для создания микроэлектронных устройств, где после осаждения тонких пленок или имплантации примесей необходимо провести обжиг для активации или рекристаллизации материалов. В качестве примера на рисунке 3.1 представлена печь быстрого термического отжига RTP 150. Эти устройства также широко используются для создания контактов и плавок в микроэлектронике.
Рисунок 3.1 – RTP 150 печь быстрого термического отжига
Несколько типов устройств RTA включают в себя:
Лазерные системы RTA: используют лазерное излучение для мгновенного нагрева поверхностей полупроводниковых материалов. Такие системы обеспечивают мгновенный, локализованный и точно контролируемый нагрев, что особенно полезно при работе с наномасштабными структурами и допированием.
Ламповые системы RTA: включают инфракрасные или ксеноновые лампы для быстрого и равномерного нагрева образцов. Такие системы позволяют быстро достигать требуемых температур и обеспечивать высокую температурную однородность.
Флэш-обжиг: эти системы используют мощные вспышки света для мгновенного нагрева образцов до высоких температур. Флэш-обжиг обладает высокой скоростью нагрева и остывания, что позволяет проводить обработку в ультракороткие временные интервалы.
Многоточечные системы RTA: состоят из массивов независимых нагревательных элементов, что позволяет проводить RTA на нескольких образцах одновременно. Это повышает производительность оборудования и эффективность производственных процессов.
Все эти устройства для быстрого термического отжига являются ключевыми компонентами процесса производства полупроводников и микроэлектронных устройств, поскольку они обеспечивают контролируемую термическую обработку тонких пленок и полупроводниковых материалов, что существенно влияет на их структуру и электрические свойства.
Список использованных источников
[1] Голосов, Д. А. Ионный источник на основе торцевого холловского ускорителя для предварительной «мягкой» очистки подложек / Д. А. Голосов и другие // Материалы IV международной научной конференции «Проблемы взаимодействия излучения с веществом», 9–11 ноября 2016 г.: в 2 частях. Ч. 2. – Гомель: ГГУ им. Ф. Скорины, 2016. – С. 35 - 39.
[2] Анциферов, В. Н. Теория и технология покрытий. Вакуумное конденсационное напыление покрытий: учеб. пособие / В.Н. Анциферов [и др.]. – Пермь: Издательство Пермского государственного технического университета, 2006. – 73 с.
[3] Хлумский, В. Я. Ротационные компрессоры и вакуум-насосы / В. Я. Хлумский. – Москва: «Машиностроение» 1971. – 128 с.
[4] Принцип работы пластинчато-роторного вакуумного насоса [Электронный ресурс] / MOSNASOS – Вакуумное оборудование и техника. – Москва, 2023. Режим доступа: https://mosnasos.com/articles/printsip-raboty-plastinchato-rotornogo-vakuumnogo-nasosa/. Дата доступа: 26.12.2023.
[5] Пилипенко, В. А. Быстрые термообработки в технологии СБИС / В. А. Пилипенко. – Минск: Издательский центр БГУ, 2004. – 531 с.