Szybka obróbka termiczna
Szybka obróbka termiczna ( RTP ) to proces wytwarzania półprzewodników , w którym płytki krzemowe są podgrzewane do temperatury przekraczającej 1000°C przez nie więcej niż kilka sekund. Podczas chłodzenia temperatura płytek musi być powoli obniżana, aby zapobiec przemieszczeniu i pęknięciu płytek w wyniku szoku termicznego. Tak szybkie tempo nagrzewania jest często osiągane za pomocą lamp lub laserów o dużej intensywności. Procesy te są wykorzystywane do wielu różnych zastosowań w produkcji półprzewodników , w tym do aktywacji domieszek , utleniania termicznego , rozpływ metali i chemiczne osadzanie z fazy gazowej.
Kontrola temperatury
Jednym z kluczowych wyzwań w szybkiej obróbce termicznej jest dokładny pomiar i kontrola temperatury płytki. Monitorowanie otoczenia za pomocą termopary stało się możliwe dopiero niedawno, ponieważ wysokie szybkości narastania temperatury uniemożliwiają osiągnięcie równowagi termicznej płytki z komorą procesową. Jedna strategia kontroli temperatury obejmuje pirometrię in situ w celu przeprowadzenia kontroli w czasie rzeczywistym. Służy do topienia żelaza do celów spawalniczych.
Szybkie wyżarzanie termiczne
Szybkie wyżarzanie termiczne (RTA) w szybkiej obróbce termicznej to proces stosowany w produkcji urządzeń półprzewodnikowych , który polega na podgrzewaniu pojedynczej płytki na raz w celu wpłynięcia na jej właściwości elektryczne. Unikalna obróbka cieplna ma na celu uzyskanie różnych efektów. Wafle mogą być podgrzewane w celu aktywacji domieszek , zmiany interfejsów błona-powłoka lub warstwa-płytka-podłoże, zagęszczenia osadzonych warstw, zmiany stanów wyrośniętych warstw, naprawy uszkodzeń spowodowanych implantacją jonów , przeniesienia domieszek lub przeniesienia domieszek z jednej warstwy do inny lub z folii do podłoża waflowego.
Szybkie wyżarzanie termiczne jest wykonywane za pomocą sprzętu, który podgrzewa pojedynczą płytkę na raz, używając ogrzewania opartego na lampie, gorącego uchwytu lub gorącej płyty, do której zbliża się płytkę. W przeciwieństwie do wyżarzania w piecu są one krótkotrwałe, przetwarzając każdy wafel w ciągu kilku minut.
Aby osiągnąć krótkie czasy wyżarzania i dużą przepustowość, poświęca się jednorodność temperatury i procesu, pomiar i kontrolę temperatury oraz naprężenia płytek.
Przetwarzanie podobne do RTP znalazło zastosowanie w innej szybko rozwijającej się dziedzinie: produkcji ogniw słonecznych. Przetwarzanie podobne do RTP, w którym próbka półprzewodnika jest podgrzewana przez pochłanianie promieniowania optycznego, jest stosowane na wielu etapach wytwarzania ogniw słonecznych, w tym dyfuzji fosforu do tworzenia złączy N/P i pobierania zanieczyszczeń, dyfuzji wodoru do pasywacji zanieczyszczeń i defektów, oraz formowanie styków drukowanych metodą sitodruku przy użyciu atramentu Ag dla przednich styków i atramentu Al dla styków tylnych.