《快速热退火》PPT课件.ppt

Rapid Thermal Process,快速热退火,集成电路工艺,RTP,离子注入,离子注入后的硅片,集成电路工艺,RTP,注入损伤,离子注入技术可以精确地控制掺杂杂质的数量及深度，在注入过程中，进入靶内的原子通过碰撞把能量传递给靶原子，最后停止在靶内某一位置,入射离子与原子核碰撞会使原子移动，若碰撞时的能量大于靶原子的激活能，则靶原子得到此能量后将可以从晶格的平衡位置脱出而产生空位，而一位原子和注入离子则停留在间隙或替位位置上,Si,P,P,P,P,P,有离子注入形成的损伤区和畸变团直接影响半导体材料和微电子产品的特性,增加了散射中心，使载流子迁移率下降；,增加了缺陷数目，是少子寿命下降且pn结方向漏电流增大等,大部分注入离子非替位式杂质，无电活性，不能提供导电性能,集成电路工艺,RTP,退火,退火（Anneal）,就是利用热能（Thermal）将离子注入后的样品进行热处理，以消除辐射损伤，激活注入杂质，恢复晶体的电性能。,集成电路工艺,低剂量所造成的损伤，一般在较低温度下退火就可以消除，而高剂量形成的非晶区重新结晶要在550600的温度范围才能实现。,随着集成电路的发展，常规的热退火方法已经不能满足要求。因为它不能完全消除缺陷而且会产生二次缺陷，高剂量注入时点激活率也不够高。,集成电路工艺,RTP,快速热退火,可以降低高温下源和漏极杂质在高温下的扩散。,RTP,集成电路工艺,快速热退火,想要完全激活某些杂质所需要的退火温度至少要达到1000，所以现代集成电路使用更多的是快速热退火技术。,目前，较好的快速退火方式有脉冲激光快速退火、脉冲电子束快速退火、离子束快速退火、连续波激光快速退火及非相干宽带光源(如卤灯、电弧灯、石墨加热)快速退火等。它们的共同特点是在瞬时内使硅片的某个区域加热到所需的温度，并在较短的时间内（1010秒）完成退火。,集成电路工艺,RTP,快速热退火,Si,P,P,P,P,P,退火工艺可以实现两个目的：,一是减少缺陷密度，因为间隙原子可以进入某些空位,二是间隙位置的注入杂质原子能够移动到晶格位置，变成电激活杂质。,集成电路工艺,RTP,集成电路工艺,快速热退火操作,1.开循环水，注意找正确的循环水。2.将样品架拉出放片，但暂时不要拧紧。3.开氮气旋钮，开氮气瓶阀，减压表示数为2即可。调节浮子流量计，一般示数为20。4.将样品架拧紧。5.开电源，将钥匙转为on，开风扇（风扇自动开）。6.调节power limit和upper limit。7.调节1旋钮，至某一个位置（位置对应温度，靠经验）。按In进行设置，可以设置退火时间，然后按复位。同理可以调节2,3等旋钮，设置多步退火温度及时间。,RTP,集成电路工艺,快速热退火操作,8.按RUN，按启动，开始退火。9.完成后会显示“END”，然后按RUN。10.各旋钮调节至零。11.冷却后，将钥匙转至OFF。12.取片，拧紧，关浮子流量计，关瓶阀。13.关电源和循环水。,谢谢,Thank you,RTP,集成电路工艺,