AG Associates Heatpulse 8108 — однопластинная система быстрого термического процесса RTP для полупроводниковых пластин диаметром до 200 мм. Она используется для кратковременного нагрева пластины по заданному температурному профилю.
В отличие от диффузионной печи, Heatpulse 8108 обрабатывает одну пластину за цикл. Ламповые нагреватели быстро повышают температуру, а система охлаждения сокращает время нахождения пластины при высокой температуре.
Для каких процессов используется Heatpulse 8108
Установка нагревает пластину верхним и нижним массивами вольфрамовых ламп. Температура контролируется по сигналу термопары или пирометра — конкретный способ измерения зависит от комплектации машины.
Короткий контролируемый цикл позволяет уменьшить общий тепловой бюджет процесса. Это важно, когда необходимо активировать примесь или провести термическую реакцию без продолжительного нагрева всей структуры.
Heatpulse 8108 может применяться для:
отжига после ионной имплантации;
активации легирующей примеси;
восстановления кристаллической решётки после имплантации;
быстрого термического окисления;
контролируемой диффузии;
формирования силицидных и салицидных контактов;
термического reflow и других кратковременных процессов.
Какие пластины и изделия можно обрабатывать
Платформа поддерживает подложки диаметром до 200 мм. Фактическая совместимость с пластинами 150 или 200 мм определяется установленным держателем, подъёмным механизмом и оснасткой камеры.
Система может использоваться при изготовлении:
CMOS- и MOS-структур;
силовых полупроводниковых приборов;
дискретных диодов и транзисторов;
аналоговых и специализированных микросхем;
MEMS-компонентов и датчиков;
опытных образцов и исследовательских структур.
Heatpulse 8108 особенно удобен для разработки процессов и небольших производственных партий, когда требуется изменять температурный профиль и обрабатывать пластины по отдельным рецептам.
Основные технические характеристики
| Производитель | AG Associates |
|---|
| Серия | Heatpulse |
|---|
| Модель | 8108 |
|---|
| Тип оборудования | Однопластинная система быстрого термического процесса |
|---|
| Технология | RTP / Rapid Thermal Processing |
|---|
| Размер пластин | До 200 мм; распространены конфигурации для 150 и 200 мм |
|---|
| Количество пластин | 1 пластина за цикл |
|---|
| Способ нагрева | Верхний и нижний массивы вольфрамовых ламп |
|---|
| Измерение температуры | Термопара или пирометр, в зависимости от конфигурации |
|---|
| Регулирование температуры | Замкнутый контур управления по сигналу температурного датчика |
|---|
| Охлаждение | Система охлаждения на основе cold-wall теплообменника |
|---|
| Основные процессы | Отжиг, активация примеси, окисление, диффузия и формирование силицидов |
|---|
| Рабочая атмосфера | Определяется газовой панелью и конфигурацией камеры |
|---|
Точный температурный диапазон, скорость нагрева и состав доступных газов необходимо подтверждать по установленным лампам, датчику температуры, камере и управляющей системе конкретной установки.
Чем отличаются конфигурации Heatpulse 8108
Наиболее важное различие между машинами Heatpulse 8108 — способ измерения температуры. Термопара и пирометр имеют разные требования к контакту с пластиной, калибровке и оптическим свойствам поверхности.
При выборе оборудования необходимо проверить:
размер установленного держателя пластин;
используется термопара, пирометр или другая система измерения;
состояние верхних и нижних ламповых массивов;
состояние отражателей и кварцевых деталей камеры;
наличие вращения пластины;
конфигурацию газовой панели;
наличие контроля кислорода;
состав газовых клапанов и расходомеров;
конфигурацию охлаждения;
версию контроллера и программного обеспечения;
доступные рецепты и средства регистрации температурного профиля.
Что проверить у подержанной RTP-системы
Неравномерно изношенные лампы или загрязнённые отражатели могут влиять на распределение температуры по пластине. Поэтому следует проверить ламповые массивы, кварцевую камеру, отражатели и работу температурной обратной связи.
Для конфигурации с пирометром важно состояние оптического канала и возможность его калибровки. Для системы с термопарой проверяются тип датчика, контактный узел и соответствие датчика используемому температурному диапазону.
Также необходимо протестировать подъём и вращение пластины, газовые клапаны, охлаждение, вакуум или продувку камеры, аварийные блокировки и управляющую электронику.
Когда выбирать RTP, а когда пакетную печь
Heatpulse 8108 подходит, если требуется быстрый нагрев одной пластины, короткое время выдержки и ограниченный тепловой бюджет. Для продолжительного окисления, диффузии или обработки большой партии пластин экономичнее использовать пакетную печь.
Для вертикальной пакетной обработки пластин 150 и 200 мм можно рассмотреть TEL ALPHA 8S. Для нескольких независимых процессов на пластинах до 150 мм подходит многотрубная печь Thermco 5200.
Если RTP требуется для активации примеси после легирования, посмотрите также раздел ионных имплантеров. Все термические системы представлены в разделе оборудования для термической обработки.