[精选]加热制程工艺概论15464.pptx

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1、1Chapter 5加热制程王红江，Ph.D2目标列出三种加热制程描述集成电路制造的热制程描述热氧化制程说明快速加热制程(RTP)的优点3主题简介硬设备氧化扩散退火离子注入后退火合金热处理再流动高温化学气相沉积法(CVD)外延硅沉积多晶硅沉积氮化硅沉积快速加热制程(RTP)系统快速加热退火快速加热氧化未来的趋势4定义热制程是在高温操作的制造程序，其温度经常较铝的熔点高加热制程通常在高温炉进行，一般称之为扩散炉早期的半导体工业已广泛的应用在扩散掺杂的制程5简介硅的优点高丰量,价格便宜稳定且容易与氧化合早期的集成电路制造，氧化和扩散是制程中的支柱6集成电路制程流程材料设计光光刻刻集成电路生产厂房测

2、试 封装最后测试加热制程光刻离子注入去光刻胶 金属化化学机械研磨介质沉积晶圆刻蚀去光刻胶7硬件设备总览8水平式炉管热制程中一般使用的工具一般称为扩散炉石英管内部有一陶瓷内衬称为马弗(muffle)属于多重管路系统9气体输送系统制程炉管排气装载系统控制系统水平式炉管的布局图10计算机微控器微控器微控器微控器微控器炉管界面电路板排气界面电路板气体面板界面电路板装载站界面电路板真空系统界面电路板高温炉控制系统功能图11送至工艺炉管MFCMFCMFC控制阀调压器气体钢瓶气体输送系统示意图12源气柜气体源氧水蒸气氮氢气体控制面板流量控制器流量计13氧化的氧来源干式氧化-高纯度的氧气水蒸气气泡式系统冲洗式

3、系统氢和氧,H2+O2 H2O氯源,栅极再氧化过程抑制移动的离子无水氯化氢,HCl三氯乙烯(TCE),三氯乙烷(TCA)14扩散源P型掺杂物B2H6,烧焦巧克力和太甜的味道有毒易燃且易爆的N型掺杂物PH3,腐鱼味AsH3,像大蒜的味道有毒易燃且易爆的吹除净化的气体N215沉积源做为多晶硅和氮化硅沉积的硅源:硅烷,SiH4,会自燃,有毒且易爆炸二氯硅烷,SiH2Cl2,极易燃氮化硅沉积的氮源:NH3,刺鼻的,让人不舒服的味道,具腐蚀性多晶硅沉积的掺杂物B2H6,PH3 和AsH3吹除净化的气体N216退火源高纯度的氮气,大部分的退火制程使用.H2O经常做為PSG或BPSG再流动制程的周围气体.在

4、浅沟绝缘槽制程中的未掺杂硅玻璃化学机械研磨制程，退火制程中使用氧气.较低等级的氮气使用在闲置吹除净化制程.17排气系统再释放前要先移除有害的气体有毒的,易燃的,易爆炸的,具腐蚀性的气体.燃烧室移除大部分有毒的,易燃的,易爆炸的气体洗涤室用水移除燃烧后的氧化物和具腐蚀性的气体.处理后的气体排放到大气.18装载晶圆,水平式系统到排气端制程炉管晶舟承载架制程气体晶圆19装载晶圆,垂直式系统晶圆塔架20热制程对温度相当的敏感必要的精密温度控制0.5 C,中央区带0.05%在 1000 C温度控制21温度控制系统热偶与反应管接触成比例的能带控制器将功率馈入加热线圈加热功率与设定点和测量点的差值成比例22

5、反应室高纯度石英高温稳定性适当基本的清洗缺点易碎的一些金属离子不能作为钠的屏障高于1200 C可能产生冰晶雪花般多晶态结构，从而表层产生剥离23水平式高温炉中心带区平坦带区距离温度加热线圈石英炉管气流晶圆24制程反应室晶圆塔架加热器垂直式高温炉,制程位置25石英炉管电融合火焰融合两者可用来追踪金属量火焰融合管产生的组件具有较佳的特性.26石英管清洗对沉积高温炉制程避免粒子污染物特别重要在生产工厂外面,反应室外 氢氟酸(HF)储存槽每一次移除石英的薄层受限于石英管的生命期反应室内部清洗在管的内部产生等离子体在等离子体中从NF3 分解离开污染物产生氟元素自由基27碳化硅管优点较高的热稳定性较好的金

6、属离子阻挡缺点比较重比较贵28温度控制反-弯曲 法向制程温度倾斜较低温时慢慢的装载晶圆(闲置温度,800 C)在一个较短的稳定周期之后，使温度向制程点倾斜慢速装载1英吋/分钟200片六吋晶圆温度约下降50 C的热容量29水平式高温炉包含34个炉管(反应室)每一个炉管的温度控制系统分开30水平高温炉中心带区平坦带区距离温度加热线圈石英炉管气流晶圆31高温炉晶圆清洗站晶圆装载站手动晶圆装载自动晶圆装载氧化制程自动化32垂直石英炉制程管以垂直方向置放较小的占地面积较好的污染物控制较好的晶圆控制较低的维护成本和较高的晶圆处理量33制程反应室晶圆塔架加热器垂直高温炉,装载和卸除的位置34较小的占地空间先

7、进生产工厂的无尘室空间相当昂贵小的占地面积降低建造成本【cost of ownership(COO)】35较好的污染物控制气体流动从上到下对于层气流的控制有较好的均匀性粒子大部分落在最上面的晶圆，而不会掉到底下的晶圆36较好的晶圆控制当控制较大直径尺寸的晶圆数量时，作用在水平炉管的承载架的力矩也很高在垂直高温炉的晶圆塔架则是零力矩37硬件设备综述高温炉经常使用在加热制程高温炉一般包括控制系统、气体输送系统、制程炉管或反应室、晶圆装载系统和气体排放系统.垂直高温炉因为有较小的占地面积、较好的污染物控制和较低的维护成本因此被广泛使用.精确的温度控制和均匀性是加热制程成功的首要因素.38氧化39氧化

8、简介应用机制制程系统快速加热氧化40简介硅和氧产生反应产生稳定的氧化物广泛的使用在IC制造Si+O2 SiO241二氧化硅二氧化硅硅O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2 原生硅表面45%55%O2O2O2O2O2硅氧化制程42硅元素的事实名称硅符号Si原子序14原子量28.0855发现者钟斯、杰可柏、柏塞利尔斯发现地点瑞典发现日期1824名称来源由拉丁字silicis衍生而来，意指火石单晶硅的键长度2.352固体密度2.33g/cm3摩尔体积12.06cm3音速2200m/sec硬度6.5电阻系数100,000 mWcm反射率28%熔点1414。C沸点2900。C热传导系数150W m-1

9、 K-1线性热膨胀系数2.6X 10-6K-1蚀刻物(湿式)HNO4,HF,KOH,等.蚀刻物(干式)HBr,Cl2,NF3,等.CVD源材料SiH4,SiH2Cl2,SiHCl3,SiCl4等43氧的一些事实名称氧符号O原子序8原子量15.9994发现者约瑟夫普瑞斯特莱/卡尔西雷发现地点英格兰/瑞典发现日期1774命名起源从希腊字的“oxy”和“genes”衍生而来代表酸素形成之意摩尔体积17.36cm3音速317.5m/sec折射系数1.000271熔点54.8K=-218.35阵C沸点90.2K=-182.95阵C热传导系数0.02658W m-1 K-1应用热氧化,CVD氧化物反应式溅

10、射及光阻剥除主要来源O2,H2O,N2O,O344氧化的应用扩散的遮蔽层表面钝化屏蔽氧化层,衬垫氧化层,阻挡用的氧化层绝缘全区氧化层和硅的局部氧化栅极氧化层45扩散的阻挡硼(B)和磷(P)在二氧化硅的扩散速率比在硅的扩散速率来的低二氧化硅可做为扩散遮蔽硅掺杂物二氧化硅二氧化硅46表面钝化的应用硅二氧化硅衬垫氧化層 屏蔽氧化层牺牲氧化层 阻挡用的氧化层正常薄氧化层厚度(150)以保护受到污染物或过度的应力.47光阻光阻硅基片掺杂离子掺杂离子屏蔽氧化层屏蔽氧化层48USG硅衬垫氧化层氮化硅硅衬垫氧化层氮化硅硅USG阻挡氧化层槽沟蚀刻槽沟填充USG CMP;USG退火;氮化硅 和 衬垫氧化层剥除ST

11、I制程中的衬垫氧化层和阻挡氧化层制程中的衬垫氧化层和阻挡氧化层49衬垫氧化层的应用氮化硅硅基片衬垫氧化层缓冲氮化硅的高应力张力预防应力产生硅的缺陷50组件绝缘的应用相邻组件间的电性绝缘全区覆盖式氧化层硅的局部氧化(LOCOS)厚的氧化层厚度,通常是 3,000到 10,00051硅硅硅硅硅硅二氧化硅二氧化硅场区氧化层场区氧化层晶圆清洗晶圆清洗场区氧化场区氧化氧化物蚀刻氧化物蚀刻活化区活化区全面场区覆盖氧化制程52硅的局部氧化制程氮化硅P型基片P型基片氮化硅p+p+p+绝缘掺杂P型基片p+p+p+绝缘掺杂SiO2衬垫氧化层衬垫氧化,氮化硅沉积及图案化LOCOS氧化氮化硅以及衬垫氧化层剥除鸟嘴Si

12、O253硅的局部氧化和全区覆盖式氧化层比较较好的绝缘效果表面台阶高度较低侧壁坡度较小缺点表面粗糙的拓璞鸟嘴被浅沟槽绝缘取代(STI)54牺牲氧化层的应用N型井区型井区P型井区型井区STIUSGN型井区型井区P型井区型井区STIUSGN型井区型井区P型井区型井区STIUSG牺牲氧化层剥除牺牲氧化层栅极氧化层牺牲氧化层栅极氧化层从硅晶表面移除缺陷55组件介电质的应用栅极氧化层:最薄且多大部分是关键层 电容介电质多晶硅多晶硅硅基片硅基片n+栅极薄氧化层源极汲极P型硅n+VD 0电子VG5680年代至今浅沟槽绝缘100-200阻挡氧化层氧化层的应用氧化层名称氧化层名称厚度厚度应用应用应用的时间应用的时

13、间原生氧化层15-20不必要的-屏蔽氧化层 200离子注入70年代中期至今遮蔽氧化层 5000扩散场区及局部氧化层3000-5000绝缘60年代到90年代衬垫氧化层100-200氮化硅应力缓冲层60年代至今牺牲氧化层1000缺陷移除70年代至今栅极氧化层30-120匣极介电质60年代至今60年代到70年代中期57不当清洗的硅表面上生成的二氧化硅结构58粒子有机残留物无机残留物原生氧化层氧化前的清洗59美国无线电公司(RCA)的清洗1960年RCA公司的克恩和布欧迪南首先发展出来集成电路场最常使用的清洗制程SC-1在70 80C将NH4OH:H2O2:H2O按 1:1:5 到 1:2:7的比例混

14、合，移除有机污染物.SC-2-在70 80C将HCl:H2O2:H2O按 1:1:6到1:2:8比例混合，移除无机污染物去离子水冲洗HF溶液或是在轻氟酸蒸气蚀刻机中移除原生氧化层60高纯度去离子水或是去离子水清洗后使用H2SO4:H2O2 溶液.在去离子水洗涤,旋干 且/或 烘干(100到 125 C)后，以高压净化或浸在加热的浸泡槽中，.氧化前晶圆的清洗粒子移除61强氧化剂可以移除有机残留的污染物.去离子水清洗后，使用H2SO4:H2O2 或NH3OH:H2O2溶液在以去离子水洗涤,旋干 且/或 烘干(100 到 125 C)后，以高压净化或浸在加热的浸泡槽中.氧化前晶圆的清洗有机污染物移除

15、62HCl:H2O.在去离子水洗涤,旋干 且/或 烘干(100 到 125 C)后，浸在加热的浸泡槽中.氧化前晶圆的清洗无机污染物移除63HF:H2O.在以去离子水洗涤,旋干 且/或 烘干(100 到 125 C)之后，浸在加热的浸泡槽中或单晶硅蒸气蚀刻.氧化前晶圆的清洗原生氧化层移除64氧化反应机构Si+O2 SiO2氧气来自于气体硅来自于基片氧分子必须扩散穿过氧化层，才能和底下的硅原子产生化学反应越厚的薄膜成长速率越低65氧化速率区域的说明图氧化层厚度氧化时间线性成长区域BAX=t扩散限制区域X=B t66硅干氧氧化反应2468101214 1618200.200.40.60.81.01.

16、2氧化时间(小时)氧化层厚度(微米)1200 C1150 C1100 C1050 C1000 C950 C900 C 硅干氧氧化反应67湿(蒸氣)氧氧化反应Si+2H2OSiO2+2H2高温状态下，H2O会解离成 H和H-OH-O在二氧化硅比在氧扩散较快湿氧氧化反应比干氧氧化反应的成长速率高.68硅 湿氧 氧化反应2468101214 1618200.501.01.52.02.53.0氧化时间(小时)氧化层厚度(微米)1150 C1100 C1050 C1000 C950 C900 C 硅湿氧氧化反应69影响氧化速率的因素温度化学反应,湿氧氧化或干氧氧化厚度压力晶圆方位(vs.)硅的掺杂物70

17、氧化速率温度氧化速率对温度具高敏感性(指数相关)温度越高，氧化速率越高.温度越高，氧和硅之间的化学反应速率和氧在二氧化硅的扩散速率也都较高.71氧化速率晶圆方位 表面比的表面有较高的演化速率.表面上有更多的硅原子.72湿氧氧化速率12340氧化时间(小时)0.40.81.21.60.20.61.01.41.8氧化层厚度(微米)方位95 C水1200 C1100 C1000 C920 C73氧化速率掺杂物浓度缠杂务元素和浓度高度非晶硅掺杂硅有较高的成长速率，较少的致密薄膜，蚀刻也较快.一般高度掺杂区域比低度掺杂区有较高的成长速率.线性阶段(薄氧化层)的氧化速率较快.74N型掺杂物(P,As,Sb

18、)在Si中比在SiO2中有较高的溶解度,当SiO2 成长，他们会移动渗入硅中，像铲雪机把雪堆高一样，称为堆积效应.硼倾向被吸到SiO2,造成硼浓度匮乏，称为空乏效应.氧化：掺杂物N型掺质的堆积效应和P型掺质的空乏效应75Si-SiO2 界面SiO2掺杂物浓度SiSi-SiO2界面SiO2掺杂物浓度SiP型掺杂物的堆积现象N型掺杂物的堆积现象原始的硅表面原始的硅表面原始分布空乏效应和堆积效应76HCl用来减少移动的离子污染物.广泛的使用在匣极氧化层的制程.成长速率可增加1%5%氧化速率 掺杂氧化(HCl)77氧化膜越厚，氧化速率越慢.氧分子需要更多的时间扩散穿越氧化层和硅基片进行反应.氧化速率

19、相异的氧化78氧化前的清洗热成长的二氧化硅是非晶态物质.容易交叉结合而形成结晶构造自然界是以石英和石英砂的型态存在缺陷和粒子会成为结晶化过程中的成核点结晶的 SiO2 遮蔽能力较差.氧化之前需要清洗硅表面.79氧化制程干氧氧化,薄氧化层匣极氧化层衬垫氧化层,屏幕氧化層,牺牲氧化层等.湿氧氧化,厚氧化层全区氧化层扩散屏蔽氧化层80往制程管MFCMFCMFC控制阀调压阀制程氮气吹除净化氮气O2HClMFC干氧氧化系统示意图81干氧氧化干仰是主要的制程气体匣极氧化层用HCl来移除移动的离子高纯度的氮气做为制程吹除净化的气体等级较低的氮气做为闲置吹除净化的气体82匣极氧化层的步骤闲置时通入吹除净化氮气

20、气流闲置时通入制程氮气气流在制程氮气气流下把晶舟推入炉管在制程氮气气流下升高温度在制程氮气气流下稳定温度关闭氮气气流，通入氧化制程用的氧气和氯化氢83悬浮键引起的界面状态电荷 SiO2Si+悬浮键Si-SiO2界面界面状态电荷(正极)84匣极氧化层的步骤(续)关闭氧气开始通入氮气，进行氧化物退火在制程氮气气流下开始降温在制程氮气气流下将晶舟拉出闲置时通入吹除净化氮气气流对下一批晶舟重复上述制程闲置状态下通入吹除净化氮气气流85湿氧氧化制程较快,生产量较高较厚的氧化层,LOCOS氧化层干氧氧化有较好的质量制程温度薄膜厚度氧化时间干氧氧化1000C1000 2 小时湿氧氧化1000C1000 12

21、 分钟86水蒸气源煮沸式气泡式冲洗式氢氧燃烧式87MFC制程炉管水加热器加热的气体管路加热的前段管路排气蒸气气泡煮沸式系统88加热器MFC制程炉管排气氮气氮气气泡加热的气体管路N2+H2O水气泡式系统89MFC制程炉管水N2热平板加热器冲洗式系统90H2O2热偶计到排气端氢气燃烧,2H2+O2 2 H2O制程炉管晶舟承载架氢氧燃烧蒸气系统91氢氧燃烧蒸气系统优点全气体系统可以准确的控制气流的流量缺点必须使用易燃且易爆的氢气典型的H2:O2 比例介于 1.8:1到 1.9:1.92燃烧蒸气湿氧氧化系统MFCMFCMFC控制阀调压器制程氮气吹除净化氮气O2H2MFC洗涤室排气制程炉管晶圆燃烧室93

22、湿氧氧化制程步骤闲置时通入吹除净化氮气气流闲置时通入制程氮气气流通入制程氮气气流以及大量的氧气通入制程氮气气流和氧气：把晶舟推入炉管通入制程氮气气流和氧气：开始升高温度通入制程氮气气流和氧气：稳定炉管温度注入大量氧气并关掉氮气气流稳定氧气气流94湿氧氧化制程步骤打开氢气流并将之点燃；稳定氢气气流利用氧气和氢气气流进行蒸气氧化反应关闭氢气，氧气气流继续通入关闭氧气，开始通入制程氮气气流在制程氮气气流下开始降温在制程氮气气流下将晶舟拉出闲置时通入制程氮气气流对下一批晶舟重复上述制程闲置时通入吹除净化氮气气流95次微米深度组件的匣极氧化层非常薄的氧化薄膜,1500 C)开始变软，由于表面张力作用流动

23、PSG和BPSG在明显较低的温度(900 C沉积单晶硅900 C T 550 C沉积多晶硅T 550 C沉积非晶硅184硅烷制程的温度与晶体结构T 900C单晶硅550C T 900 C多晶硅晶粒晶界185多晶硅低压化学气相沉积系统MFCMFC控制阀调压器制程氮气吹除净化氮气SiH4MFC洗涤室排气制程管晶圆燃烧室186多晶硅沉积制程系统闲置时注入吹除净化氮气气流系统闲置时注入制程氮气气流注入制程氮气气流，载入晶圆注入制程氮气气流时降下制程炉管(钟型玻璃罩)观掉氮气气流，抽真空使反应室气压降至基本气压(2毫托)注入氮气气流，稳定晶圆温度并检查漏气观掉氮气气流，抽真空回到基本气压(2毫托)注入氮

24、气气流：设定制程气壓(250毫托)开启SiH4气流并关掉氮气，开始沉积关掉硅烷气流并打开匣极活门，抽真空回到基本气压关闭匣极活门，注入氮气并将气压提高到一大气压力注入氮气气流以降低晶圆温度，升起钟型玻璃罩注入制程氮气气流，卸除晶圆系统闲置时注入吹除净化氮气气流187多晶硅沉积制程反应室温度晶圆温度氮气流硅烷流反应室压力装载晶圆卸除晶圆升高塔架抽真空温度稳定抽真空压力稳定沉积Si3N4抽真空释入氮气降低塔架晶圆塔架位置188多晶硅沉积系统晶圆装载站多晶硅沉积反应室晶圆传输机械臂WSix 沉积反应室Wsix沉积反应室冷却室189多晶硅沉积系统晶圆装载站多晶硅沉积反应室晶圆传输机械臂WSix 沉积反

25、应室冷却室RTA反应室190氮化硅致密的材料广泛的作为扩散阻挡层和钝化保护介电质层低压化学气相沉积法(LPCVD)【前段】和电浆增强型化学气相沉积法(PECVD)【后段】LPCVD氮化硅制程经常使用一个带有真空系统的高温炉191氮化硅的应用硅的局部氧化形成制程做为阻挡氧气扩散的遮蔽氧化层在浅沟槽绝缘形成的制程，被当作化学机械研磨的停止层金属沉积前的介电质层做为掺杂物的扩散阻挡层 蚀刻停止层192硅的局部氧化(LOCOS)制程氮化硅P型基板P型基板氮化硅p+p+p+隔绝掺杂P型基板p+p+p+绝缘掺杂SiO2衬垫氧化层衬垫氧化,氮化硅沉积和图案化LOCOS氧化氮化硅和衬垫氧化层剥除鸟嘴SiO21

26、93浅沟槽绝缘制程硅衬垫氧化层氮化硅衬垫氧化层和衬垫氧化层和LPCVD氮化硅氮化硅硅衬垫氧化层氮化硅蚀刻氮化硅和衬垫氧化层蚀刻氮化硅和衬垫氧化层光阻光阻硅衬垫氧化层氮化硅剥除光阻剥除光阻194浅沟槽绝缘制程的衬垫氧化层与阻挡氧化层浅沟槽绝缘制程的衬垫氧化层与阻挡氧化层硅衬垫氧化层氮化硅硅衬垫氧化层氮化硅硅未掺杂硅玻璃未掺杂硅玻璃阻挡氧化层沟槽蚀刻沟槽蚀刻沟槽填充沟槽填充未掺杂硅玻璃未掺杂硅玻璃 化学气化学气相沉积相沉积法法;氮化硅氮化硅,衬垫衬垫氧化层剥除氧化层剥除195自我对准接触窗蚀刻停止层TiSi2P型硅侧壁空间层n+n+n+BPSGBPSG光阻光阻氧化层氮化硅多晶硅匣极196氮化硅的快

27、捷方式n+n+BPSGBPSG光阻光阻TiSi2n+P型硅氧化层侧壁空间层多晶硅匣极氮化硅197光阻剥除n+n+BPSGBPSGTiSi2n+P型硅氧化层侧壁空间层多晶硅匣极氮化硅198Ti/TiN沉积 和 钨n+n+BPSGBPSGTiSi2n+P型硅氧化层侧壁空间层多晶硅匣极钨Ti/TiN氮化硅199化学机械研磨 钨 和TiN/Tin+n+BPSGBPSGTiSi2n+P型硅氧化层侧壁空间层多晶硅匣极钨氮化硅200氮化硅的应用N型井区P型井区n+STIp+p+USGPSGPSGWFSGn+M1CuFSGFSGM2CuFSGPD氮化硅氮化硅作IMD密封层的氮化硅作PMD阻挡层的氮化硅WPD氮

28、化硅氮化硅作IMD蚀刻停止层的氮化硅侧壁空间层201氮化硅沉积硅烷或二氯硅烷作为硅的来源气体氨(NH3)做为氮的来源气体氮气做为净化的气体3 SiH2Cl2+4 NH3 Si3N4+6 HCl+6 H2或3 SiH4+4 NH3 Si3N4+12 H2202氮化硅的LPCVD系统示意图加热器塔架MFCMFC控制阀调压器制程氮气SiH2Cl2MFC洗涤室排气燃烧室晶圆帮浦MFC吹除净化氮气NH3制程反应室203氮化硅沉积制程流程图反应室温度晶圆温度N2 气流量NH3 流量DCS流量反应室压力装载晶圆卸除晶圆升高塔架抽真空温度稳定抽真空压力稳定沉积Si3N4抽真空释入N2 降低塔架晶圆塔架位置20

29、4高温化学气相沉积法的未来趋势更多的晶圆使用快速加热化学气相沉积法可以将只成整合在群集工具205高温炉沉积概要多晶硅和氮化硅是两种在高温炉沉积最常用的薄膜硅烷和二氯硅烷是两种经常做为硅源气体.在沉积时多晶硅可以使用磷化氢,砷化氢或硼化氢做为掺杂气体进行掺杂206快速加热制程207快速加热制程(RTP)主要在布植后快速加热退火(RTA)制程快速升温,100到 150 C/sec(水平高温炉升温速率约15 C/min)减少热积存和较简单的制程控制208快速加热制程(RTP)单晶圆快速加热化学气相沉積(RTCVD)反应室可以用来沉积多晶硅和氮化硅RTCVD反应室可以在群集工具和其他制程反应室整合在同

30、一个系统中 薄膜氧化厚度小(1100 C，退火速率较扩散为快布植后的制程需要高温与温度急升单晶圆快速加热制程工具已经开始应用213退火和掺杂物扩散高温掺杂物原子的扩散高温炉由于热容量较大使得升温速率较低(10 C/min)高温炉退火制程需要花费较常的时间，掺杂物扩散无法减低晶圆两端的退火情形不均匀214退火速率和扩散速率温度退火速率扩散速率215退火后掺杂物扩散高温炉 退火快速加热退火匣极216RTP比高温炉的优势升温速率较快(75 到 150 C/sec)温度较高(可到 1200 C)制程较快掺杂物扩散最小化较佳的热积存控制能力较佳的晶圆对晶圆的均匀性217RTP制程温度的改变时间温度升温降

31、温退火装载晶圆卸除晶圆N2 流动218热氮化反应氮化钛物理气相沉积(PVD)用氨气进行热氮化 NH3+Ti TiN+3/2 H2219氮化钛制程二氧化硅二氧化硅钛钛氮化钛220快速加热氧化制程超薄的匣极氧化层 30较佳的晶圆对晶圆的均匀性较佳的热积存控制能力221RTP/RTO制程示意图时间升温1及升温2降温RTA装载晶圆卸除晶圆RTOO2 流量N2流量HCl流量温度222未来的趋势快速加热制程(RTP)临场制程监测群集工具高温炉制程将继续使用在非关键性的加热制程223RTCVD反应室加热灯管晶圆石英窗反应物反应物及副产品IR高温计晶圆冷却反应室壁灯座224RTP温度和高温炉温度时间高温炉RT

32、P室温.225群集工具示意图转换室RTCVDa-Si反应室装载站HF蒸气蚀刻反应室RTO/RTP反应室冷却反应室卸除站226快速加热制程的概要快速较佳的制程控制热预算晶圆对晶圆的均匀性掺杂物扩散最小化群集工具,容易将制程整合227加热制程概要氧化,扩散,退火,和沉积 湿氧化成长速率较高，干氧化氧化层薄膜的质量较好，先进的工厂主要采用干氧化IC工业的掺杂制程中，利用二氧化硅做为扩散遮蔽层LPCVD多晶硅和前段的氮化硅沉积退火处理使晶圆恢复单晶结构和活化掺杂物RTP:较佳的热控制能力，快速又能减少掺杂物的扩散高温爐:高产量和低成本，未来IC生产工产会继续使用进行较不重要的加热制程9、静夜四无邻，荒

33、居旧业贫。5月-235月-23Saturday,May 20,202310、雨中黄叶树，灯下白头人。16:30:1416:30:1416:305/20/2023 4:30:14 PM11、以我独沈久，愧君相见频。5月-2316:30:1516:30May-2320-May-2312、故人江海别，几度隔山川。16:30:1516:30:1516:30Saturday,May 20,202313、乍见翻疑梦，相悲各问年。5月-235月-2316:30:1516:30:15May 20,202314、他乡生白发，旧国见青山。20 五月 20234:30:15 下午16:30:155月-2315、比不

34、了得就不比，得不到的就不要。五月 234:30 下午5月-2316:30May 20,202316、行动出成果，工作出财富。2023/5/20 16:30:1516:30:1520 May 202317、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。4:30:15 下午4:30 下午16:30:155月-239、没有失败，只有暂时停止成功！。5月-235月-23Saturday,May 20,202310、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。16:30:1516:30:1516:305/20/2023 4:30:15 PM11、成功就是日复一日那一点点小小

35、努力的积累。5月-2316:30:1516:30May-2320-May-2312、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。16:30:1516:30:1516:30Saturday,May 20,202313、不知香积寺，数里入云峰。5月-235月-2316:30:1516:30:15May 20,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。20 五月 20234:30:15 下午16:30:155月-2315、楚塞三湘接，荆门九派通。五月 234:30 下午5月-2316:30May 20,202316、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2023/5/20 16

36、:30:1516:30:1520 May 202317、空山新雨后，天气晚来秋。4:30:15 下午4:30 下午16:30:155月-239、杨柳散和风，青山澹吾虑。5月-235月-23Saturday,May 20,202310、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。16:30:1516:30:1516:305/20/2023 4:30:15 PM11、越是没有本领的就越加自命不凡。5月-2316:30:1516:30May-2320-May-2312、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。16:30:1516:30:1516:30Saturday,May 20,202313、知人者智，自知

37、者明。胜人者有力，自胜者强。5月-235月-2316:30:1516:30:15May 20,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。20 五月 20234:30:15 下午16:30:155月-2315、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。五月 234:30 下午5月-2316:30May 20,202316、业余生活要有意义，不要越轨。2023/5/20 16:30:1516:30:1520 May 202317、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。4:30:15 下午4:30 下午16:30:155月-23MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感感 谢谢 您您 的的 下下 载载 观观 看看专家告诉