Rapid Thermal Processing

Rapid Thermal Processing (dt.: schnelle thermische Bearbeitung) ist ein Überbegriff für die Bearbeitung von Wafern in einem Hochtemperaturprozess, bei dem eine sehr rasche Erhitzung des Wafers mit Halogenlampen erzielt wird.

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Grundprinzip

Der in die Prozesskammer eingebrachte Wafer wird durch ca. 200-250 Halogenlampen mit einer Gesamtleistung von 40 kW und mehr auf eine Temperatur von ca. 1000 °C erwärmt.

Durch die hohe Leistung der Lampen sind Aufheizraten (Ramp-Up) von über 100 Kelvin pro Sekunde möglich. Nach Abschalten der Halogenlampen kühlt der Wafer wiederum sehr schnell ab (Ramp-Down, ca. 50 Kelvin pro Sekunde). Die meisten RTP-Prozesse finden unter Vakuum statt, um eine ungewollte Oxidation zu vermeiden

Prozesse

RTA

Rapid Thermal Annealing dient zur Ausheilung der Kristallstruktur des Wafers nach Implantationsprozessen. Bei Temperaturen um 1000 °C und Prozesszeiten von 10-20 Sekunden wird die Kristallstruktur ausgeheilt und trotzdem die weitere Diffusion der Dotierstoffe durch die kurze Prozesszeit auf ein Minimum begrenzt.

RTO

Rapid Thermal Oxidation dient zur Erzeugung von sehr dünnen Oxiden (<20 Angström) die zum Beispiel als Streuoxid für Implantationsprozesse dienen.

Weitere Anwendung

Erzeugung von Titansilicid durch Auftrag einer Titanschicht von ca. 40 nm Dicke und anschließender Umwandlung in ein Silicid durch RTP

Literatur

• Michael Quirk, Julian Serda: "Semiconductor Manufacturing Technology" Prentice-Hall, ISBN 0-13-081520-9
• Ulrich Hilleringmann: "Silizium-Halbleitertechnologie" Teubner, ISBN 3-519-30149-0