Qu'est-ce que le recuit thermique

Le processus de recuit, également connu sous le nom de recuit thermique, est une étape cruciale dans la fabrication des semi-conducteurs. Il améliore les propriétés électriques et mécaniques des matériaux en soumettant les plaquettes de silicium à des températures élevées. Les principaux objectifs du recuit sont de réparer les dommages causés au réseau, d'activer les dopants, de modifier les propriétés du film et de créer des siliciures métalliques. Plusieurs équipements courants utilisés dans les processus de recuit comprennent des pièces personnalisées revêtues de SiC telles queentrepreneur, couvre, etc. fournis par Semicorex.

Principes de base du processus de recuit

Le principe fondamental du processus de recuit est d’utiliser l’énergie thermique à haute température pour réorganiser les atomes dans le matériau, obtenant ainsi des changements physiques et chimiques spécifiques. Il s’agit principalement des aspects suivants :

1. Réparation des dommages au treillis :

  - Implantation ionique : des ions à haute énergie bombardent la plaquette de silicium lors de l'implantation ionique, endommageant la structure du réseau et créant une zone amorphe.

  - Réparation par recuit : à haute température, les atomes de la zone amorphe sont réorganisés pour restaurer l'ordre du réseau. Ce processus nécessite généralement une plage de température d'environ 500°C.

2. Activation des impuretés :

  - Migration des dopants : les atomes d'impuretés injectés lors du processus de recuit migrent des sites interstitiels vers les sites du réseau, créant ainsi un dopage.

  - Température d'activation : L'activation des impuretés nécessite généralement une température plus élevée, autour de 950°C. Des températures plus élevées entraînent des taux d'activation de l'impureté plus élevés, mais des températures trop élevées peuvent provoquer une diffusion excessive des impuretés, ce qui a un impact sur les performances du dispositif.

3. Modification du film :

  - Densification : Le recuit peut densifier les films lâches et altérer leurs propriétés lors d'une gravure sèche ou humide.

  - Diélectriques de grille à k élevé : le recuit post-dépôt (PDA) après la croissance des diélectriques de grille à k élevé peut améliorer les propriétés diélectriques, réduire le courant de fuite de grille et augmenter la constante diélectrique.

4. Formation de siliciure métallique :

  - Phase d'alliage : les films métalliques (par exemple, cobalt, nickel et titane) réagissent avec le silicium pour former des alliages. Différentes conditions de température de recuit conduisent à la formation de diverses phases d’alliage.

  - Optimisation des performances : en contrôlant la température et le temps de recuit, des phases d'alliage avec une faible résistance de contact et une faible résistance du corps peuvent être obtenues.

Différents types de procédés de recuit

1. Recuit au four à haute température :

Caractéristiques : Méthode de recuit traditionnelle à haute température (généralement supérieure à 1000°C) et longue durée de recuit (plusieurs heures).

Application : convient aux applications nécessitant un budget thermique élevé, telles que la préparation de substrats SOI et la diffusion en profondeur dans les puits N.

2. Recuit thermique rapide (ATR) :

Caractéristiques : En tirant parti des caractéristiques de chauffage et de refroidissement rapides, le recuit peut être terminé en peu de temps, généralement à une température d'environ 1 000 °C et en quelques secondes.

Application : Particulièrement adapté à la formation de jonctions ultra-peu profondes, il peut réduire efficacement la diffusion excessive d'impuretés et constitue un élément indispensable de la fabrication avancée de nœuds.

3. Recuit de lampe flash (FLA) :

Caractéristiques : utilisez des lampes flash à haute intensité pour chauffer la surface des plaquettes de silicium en un temps très court (millisecondes) afin d'obtenir un recuit rapide.

Application : convient pour une activation de dopage ultra-peu profonde avec une largeur de ligne inférieure à 20 nm, ce qui peut minimiser la diffusion des impuretés tout en maintenant un taux d'activation des impuretés élevé.

4. Recuit de pointe laser (LSA) :

Caractéristiques : Utilisez une source de lumière laser pour chauffer la surface de la plaquette de silicium en un temps très court (microsecondes) afin d'obtenir un recuit localisé et de haute précision.

Application : Particulièrement adapté aux nœuds de processus avancés qui nécessitent un contrôle de haute précision, tels que la fabrication de dispositifs FinFET et de dispositifs à grille métallique à haute teneur en k/métal (HKMG).

Semicorex offre des produits de haute qualitéPièces de revêtement CVD SiC/TaCpour le recuit thermique. Si vous avez des questions ou avez besoin de détails supplémentaires, n'hésitez pas à nous contacter.

Téléphone de contact # +86-13567891907

Courriel : sales@semicorex.com