急速熱処理

急速熱処理（RTP）は、シリコンウェーハを1,000°Cを超える温度に数秒以内に加熱する半導体製造プロセスです。冷却中は、熱衝撃による転位やウェーハの破損を防ぐために、ウェーハの温度をゆっくりと下げる必要があります。このような急速な加熱速度は、高強度ランプやレーザーによって達成されることが多いです。これらのプロセスは、ドーパント活性化、熱酸化、金属リフロー、化学蒸着など、半導体製造のさまざまな用途に使用されています。 ^[1]

急速熱処理における主な課題の 1 つは、ウェーハ温度の正確な測定と制御です。熱電対による周囲温度の監視は、温度上昇率が高いためにウェーハがプロセス チャンバーと熱平衡状態にならないという点で、最近になってようやく実現可能になりました。温度制御戦略の 1 つに、リアルタイム制御を実現する現場 高温測定があります。溶接目的で鉄を溶かすために使用されます。

急速熱処理における急速熱処理 (RTA) は、半導体デバイスの製造で使用されるプロセスであり、一度に 1 枚のウェーハを加熱してその電気的特性を変化させます。さまざまな効果を得るために、独自の熱処理が設計されています。ウェーハを加熱して、ドーパントを活性化したり、フィルム間またはフィルムとウェーハ基板間の界面を変更したり、堆積したフィルムを高密度化したり、成長したフィルムの状態を変更したり、イオン注入による損傷を修復したり、ドーパントを移動させたり、あるフィルムから別のフィルムへ、またはフィルムからウェーハ基板へドーパントを移動させたりすることができます。

急速熱アニールは、ランプ ベースの加熱、ホット チャック、またはウェーハを近づけるホット プレートのいずれかを使用して、一度に 1 枚のウェーハを加熱する装置によって実行されます。炉アニールとは異なり、短時間で処理され、各ウェーハを数分で処理します。

短いアニーリング時間と迅速なスループットを実現するために、温度とプロセスの均一性、温度測定と制御、およびウェハのストレスが犠牲になります。

RTP のような処理は、急速に成長している別の分野である太陽電池製造にも応用されています。半導体サンプルが光放射を吸収して加熱される RTP のような処理は、N/P 接合の形成と不純物の除去のためのリン拡散、不純物と欠陥の不活性化のための水素拡散、前面接点に Ag インク、背面接点に Al インクを使用したスクリーン印刷接点の形成など、多くの太陽電池製造ステップで使用されるようになりました。

• タンマン・ヒュッティヒ 温度

• IEEE RTP 会議議事録
• RTPテクノロジー
• マイクロ波/プラズマによるさまざまな加熱システム