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RTP快速退火炉在半导体合金化退火中的好处

  • 分类: 行业知识
  • 作者:管理员
  • 来源:本站
  • 发布时间:2024-07-19
  • 访问量: 307

【概要描述】快速退火炉作为一种快速热处理设备,在半导体工艺中扮演着至关重要的角色,特别是在合金化退火过程中,可让···

RTP快速退火炉在半导体合金化退火中的好处

【概要描述】快速退火炉作为一种快速热处理设备,在半导体工艺中扮演着至关重要的角色,特别是在合金化退火过程中,可让···

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快速退火炉作为一种快速热处理设备,在半导体工艺中扮演着至关重要的角色,特别是在合金化退火过程中,让电极与半导体间有良好的欧姆接触,有利于克服金属与半导体界面的肖特基势垒,减小欧姆接触电阻,确保I-V曲线呈线性。

 

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一、合金化退火的目的

合金化热处理之前往往会先进行镀电极的工艺,从而不可避免的会产生接触电阻。在决定器件/芯片性能的因素中,寄生电阻是必须解决的因素,因为它对性能的影响最大。随着器件尺寸变小,寄生电阻变得大于沟道电阻,接触电阻占据了寄生电阻元件的最大部分。嘉仪通RTP快速退火炉通过快速热退火作用,使沉积在接触区域的金属层与半导体材料(如硅)发生化学反应,形成金属硅化物层。这一过程可以有效降低了金属与半导体之间的接触电阻提高半导体器件的性能

 

二、合金化退火的好处

降低接触电阻:合金化退火显著降低了金属与半导体界面的接触电阻,从而减少了寄生电阻,提升了器件的整体性能。

增强电流负载能力:由于接触电阻的降低,器件能够承载更大的电流密度,提高了其在实际应用中的电流负载能力。

提高黏合性与电接触性能:合金化层增强了金属与晶圆表面的黏合性,同时优化了电接触性能,确保了器件的长期稳定性和可靠性。

改善薄膜质量:快速退火有助于形成均匀、无空洞和小丘的薄膜,提高了材料的纯度和耐腐蚀性。

促进图形化工艺:合金化层的形成有利于后续的图形化工艺,使得制造过程更加高效和精确。

 

三、材料性能的表征方式

为了评估合金化退火后的材料性能,通常采用多种表征方式,包括但不限于:

外观及材料内部形貌:通过电子显微镜观察材料的表面形貌和内部结构,以判断合金化层的均匀性和质量。

方阻值测试:利用方阻测试仪测量材料的方阻值,以评估其导电性能。

电学性能测试:采用源表等设备测试材料的电学参数,如电阻率、载流子迁移率等,以全面了解其电学性能。

 

四、影响合金化退火的关键工艺参数

温场均匀性:温场的均匀性直接影响晶圆表面的合金化效果,尤其是边缘区域的均匀性更为重要。

工艺温度:合适的工艺温度是确保合金化反应充分进行的关键,过高或过低的温度都可能导致不良后果。

真空度:高真空环境可以防止空气混入,减少杂质对合金化过程的影响。

气氛及压力:气氛和压力的选择需根据具体材料而定,以确保合金化反应的顺利进行和温场的稳定性。

温度重复性(稳定性):多次退火过程中温度的稳定性对于保证产品质量的一致性至关重要。

 

嘉仪通RTP快速退火炉系列产品,采用红外辐射加热及冷壁技术,可实现对实验材料的快速升温和降温,同时搭配超高精度的温度控制系统,可达到温场均匀性,对材料的快速热处理、快速退火、快速热氧化、快速热氮化及金属合金化等研究和生产工作起到重要作用。

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