随着半导体技术向超高集成度和高速度发展,对新的制造工艺和配套加工设备的需求日益增长。通过对急需热处理(RTP)设备的结构、特性、公差条件及模块规格的分析与设计,开发出能够应用于亚微米器件制造的高性能RTP系统,以实现技术积累并推动半导体装备的国产化 。
开发的实验性原型机进行性能改善与升级,使其达到商用水平 。主要研究内容包括:
应用技术分析:分析了Rapid Thermal CVD、LRP(Limited Reaction Process)等新型急需热处理工艺,并据此分析了设备应具备的功能与性能。
结构与特性分析:对比分析了不同热源(如钨卤素灯、电弧灯)的特性,并研究了焦距测量、热电偶影响、机器人手臂等关键模块的性能。
系统补强与制作:针对第一年开发的系统进行了设计变更和重新制作,包括反应炉(单面/双面加热型)、气体传输、真空模块及微处理器控制模块等的整合与优化。
性能测试与实验:对集成后的设备进行了测试运行,确立了最佳工艺条件。通过基础工艺实验(如激活工艺、氧化膜形成工艺)提取了关键工艺数据。
设备性能:开发的RTP系统可在400-1300℃范围内进行处理,升温与冷却速率均可维持在较高水平。实验表明,该设备在离子注入晶圆激活及氧化工艺中表现出良好的均匀性,性能已可与常规商用RTP设备相媲美 。
应用:应用于多种热处理工艺,特别是在浅结形成、薄绝缘膜及硅化物形成工艺中具有重要价值。