Điểm nổi bật của sản phẩm: Gia nhiệt bằng laser cho quá trình ủ màng bán dẫn

Ủ wafer là một quy trình quan trọng trong sản xuất chất bán dẫn, bao gồm kích hoạt chất pha tạp, phục hồi cấu trúc mạng tinh thể và hình thành lớp tiếp giáp siêu nông (USJ). Phương pháp ủ bằng lò nung thông thường và xử lý nhiệt nhanh (RTP) gặp phải các vấn đề như tiêu thụ nhiệt cao, kiểm soát khuếch tán chất pha tạp kém và độ đồng nhất không đủ, khiến chúng không đáp ứng được các công nghệ tiên tiến ở mức 7 nm, 5 nm và hơn thế nữa—đặc biệt là đối với kiến ​​trúc Gate-All-Around (GAA) và bộ nhớ flash 3D NAND. Phương pháp ủ wafer dựa trên laser, với khả năng chiếu xạ năng lượng cao tức thời, độ chính xác không gian ở cấp độ micromet và khuếch tán nhiệt tối thiểu, đã nổi lên như một quy trình cốt lõi thế hệ tiếp theo để đáp ứng các yêu cầu sản xuất khắt khe này.

Nguyên lý cốt lõi của gia nhiệt bằng laser

Đầu gia nhiệt laser Wave Optics sở hữu thiết kế quang học độc quyền, cung cấp các chùm tia laser năng lượng cao, đồng nhất về nhiệt độ để chiếu xạ chính xác bề mặt wafer. Tia laser xanh lá cây có khả năng hấp thụ tuyệt vời với các vật liệu gốc silicon (bao gồm cả SiC), cho phép xử lý nhiệt hiệu quả cao mà không làm hỏng wafer. Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tái kết tinh lớp bị hư hại do cấy ion và kích hoạt chất pha tạp hiệu quả. Sau đó, độ dẫn nhiệt cao của chất nền cho phép làm mát cực nhanh, làm đóng băng cấu trúc mạng tinh thể và ngăn chặn sự khuếch tán chất pha tạp. Quá trình này tạo ra thành công các mối nối siêu nông với cả hiệu suất kích hoạt cao và cấu hình mối nối dốc (đột ngột).

Ủ nhiệt bằng laser là yếu tố quan trọng để nâng cao hiệu suất xử lý wafer.

1. Độ đồng nhất chùm tia: Độ đồng nhất năng lượng của điểm chùm tia phẳng vượt quá 95% (điển hình), loại bỏ hiện tượng quá nóng chảy cục bộ hoặc ủ không đủ.
2. Độ ổn định năng lượng: Biến động năng lượng đầu ra liên tục dưới 2%, đảm bảo tính nhất quán tuyệt vời giữa các tấm wafer và giữa các lô sản phẩm.
3. Độ chính xác hình dạng bề mặt: Các linh kiện quang học có giá trị PV/RMS ở thang đo nanomet với độ méo sóng được kiểm soát tốt, ngăn ngừa hư hỏng do điểm nóng.
4. Độ sâu trường ảnh và định hình chùm tia: Độ sâu trường ảnh có thể tùy chỉnh kết hợp với việc đồng nhất hóa bộ tích hợp chùm tia hỗ trợ quét toàn trường các tấm wafer đường kính lớn.
5. Điều chỉnh bước sóng: Tối ưu hóa cho các dải sóng hấp thụ cao của silicon và các chất bán dẫn thế hệ thứ ba (ví dụ: SiC, GaN) để tối đa hóa hiệu quả sử dụng năng lượng.

Ba ưu điểm chính so với phương pháp ủ truyền thống

1. Khả năng ngăn chặn khuếch tán chất pha tạp xuất sắc - Thời gian tiếp xúc nhiệt được giới hạn trong phạm vi nano giây đến mili giây với sự khuếch tán chất pha tạp gần bằng không, một khả năng không thể đạt được bằng phương pháp ủ trong lò hoặc xử lý nhiệt nhanh (RTP).

2. Ngân sách nhiệt thấp và hư hỏng thiết bị tối thiểu - Chỉ bề mặt tấm bán dẫn chịu nhiệt độ cao tạm thời, dẫn đến không có biến dạng nhiệt đối với chất nền hoặc cấu trúc thiết bị và không có sự suy giảm giao diện.

3. Ủ nhiệt chọn lọc chính xác theo vùng - Các điểm chùm tia kích thước micromet có thể điều chỉnh hỗ trợ quá trình ủ nhiệt cục bộ cho tích hợp 3D và các thiết bị tích hợp không đồng nhất.

Các kịch bản ứng dụng

Các ứng dụng bao gồm kích hoạt nguồn/cống, sửa chữa kênh dẫn và ủ tiếp xúc ohmic cho các mạch logic tiên tiến (GAA/CFET), DRAM/3D NAND, thiết bị điện SiC/GaN, SOI và các thiết bị vi/nano. Ủ bằng laser mang lại những cải tiến đồng thời về năng suất và hiệu năng thiết bị.

Công nghệ ủ bằng laser chuyển đổi quy trình xử lý wafer từ ủ toàn cục (ủ trên diện rộng) sang ủ cục bộ chính xác. Công nghệ quang học mạnh mẽ này hỗ trợ việc thu nhỏ kích thước và những đột phá về hiệu năng liên tục của các thế hệ bán dẫn tiên tiến.

Bảng thông số kỹ thuật sản phẩm