Основные характеристики продукта: Лазерный нагрев для отжига полупроводниковых пластин.

Отжиг пластин — критически важный процесс в полупроводниковом производстве, включающий активацию легирующих примесей, восстановление кристаллической решетки и формирование сверхмелких переходов (USJ). Традиционный печной отжиг и быстрая термическая обработка (RTP) страдают от высоких тепловых нагрузок, плохо контролируемой диффузии легирующих примесей и недостаточной однородности, что делает их непригодными для передовых технологических узлов 7 нм, 5 нм и более — особенно для архитектур Gate-All-Around (GAA) и 3D NAND флэш-памяти. Лазерный отжиг пластин, благодаря кратковременному высокоэнергетическому облучению, микронной пространственной точности и минимальной тепловой диффузии, стал основным процессом следующего поколения для удовлетворения этих высоких требований к производству.

Основной принцип лазерного нагрева

Нагревательная головка лазера Wave Optics имеет запатентованную оптическую конструкцию, обеспечивающую высокоэнергетические, термически однородные лазерные лучи для точного облучения поверхностей пластин. Зеленый лазер обеспечивает превосходное согласование поглощения с материалами на основе кремния (включая SiC), что позволяет проводить высокоэффективную термическую обработку без повреждения пластины. Это способствует рекристаллизации поврежденного слоя, имплантированного ионами, и эффективной активации легирующих примесей. Впоследствии высокая теплопроводность подложки обеспечивает сверхбыстрое охлаждение, которое фиксирует кристаллическую структуру и подавляет диффузию легирующих примесей. Этот процесс успешно создает сверхмелкие переходы с высокой эффективностью активации и крутым (резким) профилем перехода.

Лазерный термический отжиг имеет решающее значение для повышения выхода годной продукции при обработке кремниевых пластин.

1. Равномерность пучка: Энергетическая равномерность плоского пятна пучка превышает 95% (типичное значение), что исключает локальное переплавление или недостаточный отжиг.
2. Стабильность энергии: Колебания выходной энергии в непрерывном режиме составляют менее 2%, что обеспечивает превосходную стабильность от пластины к пластине и от партии к партии.
3. Точность формы поверхности: оптические компоненты отличаются нанометровыми значениями PV/RMS и хорошо контролируемым искажением волнового фронта, что предотвращает повреждение в виде локальных перегревов.
4. Глубина резкости и формирование луча: Настраиваемая глубина резкости в сочетании с гомогенизацией интегратора луча поддерживает сканирование пластин большого диаметра по всему полю.
5. Согласование длин волн: оптимизировано для длин волн с высоким поглощением кремния и полупроводников третьего поколения (например, SiC, GaN) для максимального повышения эффективности использования энергии.

Три ключевых преимущества перед традиционным отжигом

1. Превосходное подавление диффузии легирующих примесей — термическое воздействие ограничено диапазоном наносекунд-миллисекунд с практически нулевой диффузией легирующих примесей, что недостижимо при отжиге в печи или RTP.

2. Низкий тепловой бюджет и минимальное повреждение устройства — кратковременно высокие температуры воздействуют только на поверхность пластины, что исключает термическую деформацию подложки или структур устройства, а также деградацию межфазной границы.

3. Высокоточный селективный отжиг в определенных областях — Настраиваемые микроскопические пятна луча обеспечивают локализованный отжиг для 3D-интеграции и гетерогенных интегрированных устройств.

Сценарии применения

Области применения включают активацию истока/стока, восстановление канала и отжиг омических контактов для современных логических схем (GAA/CFET), DRAM/3D NAND, силовых устройств SiC/GaN, SOI и микро/наноустройств. Лазерный отжиг обеспечивает одновременное повышение выхода годных изделий и улучшение характеристик устройств.

Лазерный отжиг переводит обработку пластин с глобального (сплошного) отжига на прецизионный локальный отжиг. Его мощная оптическая технология поддерживает дальнейшее масштабирование и прорыв в производительности передовых полупроводниковых технологических узлов.

Техническая спецификация изделия