Destaque do produto: Aquecimento a laser para recozimento de wafers semicondutores

O recozimento de wafers é um processo crítico na fabricação de semicondutores, abrangendo a ativação de dopantes, a restauração da rede cristalina e a formação de junções ultra-rasas (USJ). O recozimento convencional em forno e o processamento térmico rápido (RTP) sofrem com altos orçamentos térmicos, difusão de dopantes mal controlada e uniformidade insuficiente, tornando-os inadequados para nós tecnológicos avançados de 7 nm, 5 nm e além — particularmente para arquiteturas Gate-All-Around (GAA) e memória flash 3D NAND. O recozimento de wafers baseado em laser, com sua irradiação transiente de alta energia, precisão espacial em escala micrométrica e difusão térmica mínima, emergiu como o processo central de próxima geração para atender a esses exigentes requisitos de fabricação.

Princípio fundamental do aquecimento a laser

A cabeça de aquecimento a laser da Wave Optics apresenta um design óptico proprietário que fornece feixes de laser de alta energia e termicamente uniformes para irradiação precisa de superfícies de wafers. O laser verde oferece excelente correspondência de absorção com materiais à base de silício (incluindo SiC), permitindo um tratamento térmico de alta eficiência sem danificar o wafer. Isso facilita a recristalização da camada danificada por implantação iônica e a ativação eficiente de dopantes. Posteriormente, a alta condutividade térmica do substrato permite um resfriamento ultrarrápido, que congela a estrutura cristalina e suprime a difusão de dopantes. Esse processo produz com sucesso junções ultra-rasas com alta eficiência de ativação e um perfil de junção íngreme (abrupto).

O recozimento por aquecimento a laser é crucial para melhorar o rendimento do processamento de wafers.

1. Uniformidade do feixe: A uniformidade de energia do ponto focal do feixe de topo plano excede 95% (típico), eliminando o superaquecimento ou o recozimento insuficiente localizados.
2. Estabilidade energética: A flutuação contínua da energia de saída é inferior a 2%, garantindo excelente consistência entre wafers e entre lotes.
3. Precisão da Figura da Superfície: Os componentes ópticos apresentam valores PV/RMS em escala nanométrica com distorção da frente de onda bem controlada, evitando danos por pontos quentes.
4. Profundidade de foco e modelagem do feixe: A profundidade de foco personalizável, combinada com a homogeneização do integrador de feixe, permite a digitalização de campo completo de wafers de grande diâmetro.
5. Ajuste de comprimento de onda: Otimizado para as faixas de onda de alta absorção do silício e semicondutores de terceira geração (por exemplo, SiC, GaN) para maximizar a eficiência de utilização de energia.

Três principais vantagens em relação ao recozimento convencional

1. Excelente supressão da difusão de dopantes - A exposição térmica é limitada à faixa de nanossegundos a milissegundos com difusão de dopantes próxima de zero, uma capacidade inatingível por recozimento em forno ou RTP.

2. Baixo orçamento térmico e danos mínimos ao dispositivo - Apenas a superfície do wafer experimenta altas temperaturas transitórias, resultando em nenhuma deformação térmica do substrato ou das estruturas do dispositivo e nenhuma degradação interfacial.

3. Recozimento seletivo de precisão - Pontos de feixe ajustáveis ​​em escala micrométrica permitem o recozimento localizado para integração 3D e dispositivos integrados heterogêneos.

Cenários de aplicação

As aplicações incluem ativação de fonte/dreno, reparo de canal e recozimento de contato ôhmico para lógica avançada (GAA/CFET), DRAM/3D NAND, dispositivos de potência SiC/GaN, SOI e dispositivos micro/nano. O recozimento a laser proporciona melhorias simultâneas no rendimento e no desempenho do dispositivo.

O recozimento a laser transforma o processamento de wafers, passando do recozimento global (em toda a superfície) para o recozimento local de precisão. Sua poderosa tecnologia óptica suporta a contínua miniaturização e os avanços de desempenho dos nós semicondutores mais avançados.

Ficha técnica do produto