Кіріспе
Жартылай өткізгіш пластиналарды жоғары температураға жылдам қыздырады. Жедел термиялық өңдеу (ЖТӨ) – бұл жартылай өткізгіштерді өндіру процесі, ол кремний пластиналарын 1000°C-тан аспайтын температураға бірнеше секунд ішінде қыздырады. Салқындату кезінде пластина температурасын термиялық соққыдан туындаған дислокациялар мен пластинаның сынуын болдырмау үшін баяу төмендету қажет. Мұндай жылдам қыздыру жылдамдықтары көбінесе жоғары қарқынды шамдар немесе лазерлер арқылы қол жеткізіледі. Бұл процестер жартылай өткізгіштерді өндіруде, допанттарды белсендіру, термиялық тотығу, металлдың қайта құюы және химиялық фазалық тұндыру сияқты көптеген қолданулар үшін пайдаланылады.
Rapid thermal processing (RTP) is a semiconductor manufacturing process which heats silicon wafers to temperatures exceeding 1,000°C for not more than a few seconds. During cooling wafer temperatures must be brought down slowly to prevent dislocations and wafer breakage due to thermal shock. Such rapid heating rates are often attained by high intensity lamps or lasers. These processes are used for a wide variety of applications in semiconductor manufacturing including dopant activation, thermal oxidation, metal reflow and chemical vapor deposition.
Температураны реттеу
Жедел термиялық өңдеудегі маңызды міндеттердің бірі – пластина температурасын дәл өлшеу және бақылау. Терможұпты пайдаланып қоршаған ортаны бақылау тек қана қазірге дейін мүмкін болды, себебі жоғары температура өсу жылдамдықтары пластинаның өңдеу камерасымен жылулық тепе-теңдікке енуіне бөгет жасайды. Температураны басқарудың бір стратегиясы – нақты уақыт режимінде басқаруды жүзеге асыру үшін пирометрияны қолдану. Дәнекерлеу мақсатында темірді балқыту үшін пайдаланылады.
Тез жылулық қыздыру
Жылдам жылулық өңдеудегі жылдам жылулық қыздыру (ЖТҚ) – жартылай өткізгіш құрылғыларын жасау кезінде қолданылатын процесс, ол құрылғының электрлік қасиеттерін өзгерту үшін бір пластинканы бір мезгілде қыздырудан тұрады. Әртүрлі әсерлерге арналған ерекше жылулық өңдеулер жасалады. Пластинкаларды допанттарды белсендіру, пленкалардың арасындағы немесе пленка мен пластинка субстраты арасындағы интерфейстерді өзгерту, жаңадан жатқан пленкаларды тығыздату, өсірілген пленкалардың күйін өзгерту, иондық имплантациядан туған зақымды жөндеу, допанттарды бір пленкадан екіншісіне немесе пленкадан пластинка субстратына жылжыту үшін қыздыруға болады. Жылдам жылулық қыздыру шамға негізделген қыздыру, ыстық платформа немесе пластинка жақындатылатын ыстық пластинканы пайдаланатын жабдықтармен жүзеге асырылады. Пештегі қыздырудан айырмашылығы, бұл процесс қысқа уақытты алады, әр пластинканы бірнеше минут ішінде өңдейді. Қысқа қыздыру уақытын және жоғары өнімділікті қамтамасыз ету үшін температура мен өңдеудің біркелкілігі, температураны өлшеу және бақылау, сондай-ақ пластинкалардағы кернеулерге кешірім жасалады. RTP сияқты өңдеу тағы бір қарқынды дамып келе жатқан сала – күн элементтерін жасауда қолданыс тапқан. Жартылай өткізгіш үлгіні оптикалық сәулеленуді сіңіру арқылы қыздыруға негізделген RTP сияқты өңдеу, N/P торабын қалыптастыру үшін фосфор диффузиясы, қосымша ластануларды жою, ластануларды және ақауларды пассивтеу үшін сутек диффузиясы, алдыңғы жағы үшін күміс (Ag) сиясы және артқы жағы үшін алюминий (Al) сиясын қолдана отырып, экрандық басылым контактілерін жасау сияқты көптеген күн элементтерін жасау кезеңдерінде қолданылады.