À propos des éléments chauffants à semi-conducteurs

Le traitement thermique est l'un des processus essentiels et importants dans le processus des semi-conducteurs. Le processus thermique est le processus d'application d'énergie thermique à une plaquette en la plaçant dans un environnement rempli d'un gaz spécifique, y compris l'oxydation/diffusion/recuit, etc.

L'équipement de traitement thermique est principalement utilisé dans les quatre types de processus d'oxydation, de diffusion, de recuit et d'alliage.

Oxydationest placé dans la plaquette de silicium dans l'atmosphère d'oxygène ou de vapeur d'eau et d'autres oxydants pour le traitement thermique à haute température, la réaction chimique à la surface de la plaquette pour former un processus de film d'oxyde, est l'une des plus largement utilisées dans le processus de circuit intégré du processus de base. Le film d'oxydation a un large éventail d'utilisations, peut être utilisé comme couche de blocage pour l'injection d'ions et la couche de pénétration d'injection (couche tampon de dommages), la passivation de surface, les matériaux de grille isolants et la couche de protection de l'appareil, la couche d'isolation, la structure de l'appareil de la couche diélectrique et ainsi de suite.

La diffusionest dans des conditions de température élevée, l'utilisation du principe de diffusion thermique des éléments d'impureté selon les exigences du processus dopé dans le substrat de silicium, de sorte qu'il a une distribution de concentration spécifique, pour modifier les caractéristiques électriques du matériau, la formation de la structure du dispositif semi-conducteur. Dans le processus de circuit intégré au silicium, le processus de diffusion est utilisé pour créer une jonction PN ou constituer des circuits intégrés dans la résistance, la capacité, le câblage d'interconnexion, les diodes et les transistors et d'autres dispositifs.

Recuire, également connu sous le nom de recuit thermique, processus de circuit intégré, tout en azote et autre atmosphère inactive dans le processus de traitement thermique peut être appelé recuit, son rôle est principalement d'éliminer les défauts de réseau et d'éliminer les dommages du réseau à la structure de silicium.

Alliageest un traitement thermique à basse température généralement nécessaire pour placer des tranches de silicium dans une atmosphère de gaz inerte ou d'argon afin de former une bonne base pour les métaux (Al et Cu) et le substrat de silicium, ainsi que pour stabiliser la structure cristalline du Cu câblage et éliminer les impuretés, améliorant ainsi la fiabilité du câblage.

Selon la forme de l'équipement, l'équipement de traitement thermique peut être divisé en four vertical, four horizontal et four de traitement thermique rapide (Rapid Thermal Processing, RTP).

Four vertical :Le système de contrôle principal du four vertical est divisé en cinq parties : tube de four, système de transfert de plaquettes, système de distribution de gaz, système d'échappement, système de contrôle. Le tube de four est l'endroit où chauffer les tranches de silicium, qui se composent de soufflets de quartz verticaux, de fils de résistance chauffants multizones et de manchons de tube chauffant. La fonction principale du système de transfert de tranches est de charger et de décharger les tranches dans le tube du four. Le chargement et le déchargement des tranches sont effectués par des machines automatiques, qui se déplacent entre la table de support de tranches, la table du four, la table de chargement des tranches et la table de refroidissement. Le système de distribution de gaz transfère le débit de gaz correct au tube du four et maintient l'atmosphère à l'intérieur du four. Le système de gaz résiduaire est situé dans un trou traversant à une extrémité du tube du four et est utilisé pour éliminer complètement le gaz et ses sous-produits. Le système de contrôle (microcontrôleur) contrôle toutes les opérations du four, y compris le temps de traitement et le contrôle de la température, la séquence des étapes du processus, le type de gaz, le débit de gaz, la vitesse de montée et de descente de la température, le chargement et le déchargement des plaquettes, etc. Chaque microcontrôleur s'interface avec un ordinateur hôte. Par rapport aux fours horizontaux, les fours verticaux réduisent l'encombrement et permettent un meilleur contrôle et une meilleure uniformité de la température.

Four horizontal :Son tube de quartz est placé horizontalement pour placer et chauffer les tranches de silicium. Son système de contrôle principal est divisé en 5 sections comme le four vertical.

Four de traitement thermique rapide (RTP): Le four à montée rapide en température (RTP) est un petit système de chauffage rapide qui utilise des lampes infrarouges halogènes comme source de chaleur pour élever rapidement la température de la plaquette à la température de traitement, réduisant ainsi le temps nécessaire à la stabilisation du processus et refroidissant rapidement la plaquette à la fin du processus. Comparé aux fours verticaux traditionnels, le RTP est plus avancé dans le contrôle de la température, les principales différences étant ses composants à chauffage rapide, ses dispositifs de chargement de plaquettes spéciaux, son refroidissement par air forcé et de meilleurs contrôleurs de température. Le dispositif de chargement de plaquettes spécial augmente l'écart entre les plaquettes, permettant un chauffage ou un refroidissement plus uniforme entre les plaquettes. wafers, plutôt que de simplement contrôler l'atmosphère à l'intérieur du four. De plus, il existe un compromis entre les volumes de wafers élevés (150-200 wafers) et les taux de rampe, et le RTP convient aux petits lots (50-100 wafers) pour augmenter les taux de rampe car moins de wafers sont traités en même temps, et cette taille de lot plus petite améliore également le flux d'air local dans le processus.

Semicorex est spécialisé dansPièces SiC avec revêtements CVD SiCpour les processus de semi-conducteurs, tels que les tubes, les palettes en porte-à-faux, les bateaux à plaquettes, les porte-plaquettes, etc. Si vous avez des questions ou avez besoin de plus amples informations, n'hésitez pas à nous contacter.

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