Rychlé tepelné zpracování - Rapid thermal processing
Rychlé tepelné zpracování (RTP) je polovodič výrobní proces, který se zahřívá křemíkové destičky na vysoké teploty (nad 1 000 ° C) v časovém měřítku několika sekund nebo méně. Během chlazení však musí být teploty oplatky snižovány pomalu, aby nedošlo k vykloubení a rozbití oplatky v důsledku tepelného šoku. Takových rychlých rychlostí zahřívání se často dosahuje lampami nebo lasery s vysokou intenzitou. Tyto procesy se používají pro širokou škálu aplikací v polovodič výroba včetně aktivace dopantu, tepelná oxidace, přetavování kovů a depozice chemických par.[1]
Regulace teploty
Jednou z klíčových výzev rychlého tepelného zpracování je přesné měření a řízení teploty destičky. Monitorování okolního prostředí pomocí termočlánku je možné teprve nedávno, protože vysoké teplotní rampy zabraňují tomu, aby destička tepelná rovnováha s procesní komorou. Jedna strategie řízení teploty zahrnuje in situ pyrometrie k ovládání v reálném čase. Používá se pro tavení železa pro svařovací účely.
Rapid Thermal Anneal
Rychlé tepelné žíhání (RTA) je podmnožinou rychlého tepelného zpracování. Je to proces používaný v výroba polovodičových součástek který se skládá z vytápění jednoho oplatka najednou, aby se ovlivnily jeho elektrické vlastnosti. Unikátní tepelné úpravy jsou navrženy pro různé efekty. Oplatky lze aktivovat dopující látky, změňte rozhraní substrátu filmu na film nebo filmu na plát, zhuštěte uložené filmy, změňte stavy narostlých filmů, opravte poškození z iontová implantace, pohybovat dopujícími látkami nebo pohánět dopující látky z jednoho filmu do druhého nebo z filmu do substrátu oplatky.
Rychlé tepelné žíhání se provádí zařízením, které ohřívá jednu oplatku po druhé pomocí ohřevu na bázi lampy, horkého sklíčidla nebo horké desky, ke které se oplatka přiblíží. Na rozdíl od žíhání pecí mají krátké trvání a každou oplatku zpracovávají za několik minut.
Aby se dosáhlo krátkých dob žíhání a rychlého výkonu, obětuje se rovnoměrnost teploty a procesu, měření a regulace teploty a namáhání destičky.
Zpracování podobné RTP nedávno našlo uplatnění v další rychle rostoucí oblasti - ve výrobě solárních článků. Zpracování podobné RTP, při kterém je zvýšení teploty polovodičového vzorku způsobeno absorpcí optického toku, se nyní používá pro řadu kroků výroby solárních článků, včetně difúze fosforu pro tvorbu spojení N / P a získání nečistot. , difúze vodíku pro pasivaci nečistot a defektů a vytváření sítotiskových kontaktů pomocí Ag-inkoustu pro přední a Al-inkoustu pro zadní kontakty.
Reference
- ^ Dr. Lynn Fuller (27. března 2010). „Rapid Thermal Processing (RTP)“ (PDF).