RTP 시스템은 복사 열원을 사용하여 한 조각씩 가열 칩을 사용하며, 온도 측정과 제어는 고온계에 의해 수행됩니다. 과거의 전통적인 열처리 공정은 대량의 고온로를 사용했고, 대량의 수정원이 같은 난로 안에서 동시에 가열되었다. 간헐적인 고온로는 여전히 널리 사용되고 있으며 처리 시간이 비교적 긴 열처리 공정 (10 분 이상) 에 더 적합합니다.
RTP 기술은 널리 사용됩니다. 공정에 필요한 온도 (200 ~1300 C) 로 빠르게 상승할 수 있으며, 보통 20 ~ 250 C/S 의 속도로 빠르게 냉각됩니다. 또한 RTP 는 프로세스 가스를 잘 제어할 수 있습니다. 따라서 RTP 는 하나의 배합표에서 복잡한 다단계 열처리 프로세스를 완료할 수 있습니다. RTP 는 단기간에 빠르게 가열하고 처리하는 능력이 중요하다. 첨단 반도체 제조에서는 열처리 시간이 최소화되고 불순물이 확산되는 정도가 제한되기 때문이다. 느린 열 처리 공정 대신 RTP 를 사용하면 성장주기가 크게 단축될 수 있으므로 RTP 기술은 수율 향상 단계에 특히 유용합니다.
RTP 시스템에는 여러 가지 난방 구조, 열원 및 온도 제어 방법이 있습니다. 그중에서 다열 할로겐화등으로 칩을 가열하는 것이 가장 일반적인 방법이다. 왜냐하면 그것이 제공하는 열원은 제어하기 쉽고, 편리하고, 빠르고, 빠르기 때문이다. RTP 시스템에서 열원은 대량의 고온로처럼 웨이퍼 가장자리를 가열하는 대신 웨이퍼 표면을 직접 향합니다. 따라서 RTP 시스템은 대구경 웨이퍼를 처리할 때 프로세스 처리의 균일성과 온도 상승 (냉각) 속도에 영향을 주지 않습니다. 일반 RTP 시스템에는 열처리 균일성을 높이기 위한 웨이퍼 회전 기능도 있습니다.
현재 가장 진보한 RTP 시스템은 3 s 내에서 칩 표면의 온도 분포를 정확하게 제어할 수 있다.
RTP 의 또 다른 핵심 요소는 온도 측정과 제어입니다. 그림 1 은 고온계로 제어되는 RTP 시스템의 도식입니다. 고온계는 칩 뒷면의 온도를 측정합니다. 초기 RTP 시스템에는 웨이퍼 뒷면 코팅이 다르면 스펙트럼 방사율이 변경되어 온도 판독값이 잘못되기 때문에 반복적인 문제가 있었습니다. 현재의 RTP 시스템에는 복잡한 방사율 보정 시스템이 포함되어 있어 열처리 반복성이 매우 좋다.
RTP 의 중요한 응용 프로그램 중 하나는 이온 주입 불순물을 활성화하여 초박형 결합을 형성하는 것이다. 이 공정은 열처리 시스템이 빠른 가열 및 냉각 기능을 필요로 한다. 이온이 주입된 후 결정원을1050 C 로 가열하여 이온 주입으로 인한 손상을 제거하고 주입된 불순물을 활성화하며 고온 처리 시간을 단축해 불순물 이온의 확산을 최소화해야 하기 때문이다. 이를 위해 사람들은 칩이 빠르게 가열되고 즉시 냉각될 수 있도록 첨봉 퇴화법을 개발했다.
RTP 의 또 다른 중요한 응용은 금속 실리콘화물의 형성이다. 이 과정에서 금속 박막은 소스 극, 누출 극 및 게이트 영역의 실리콘과 반응하여 금속 실리사이드를 형성합니다. 고급 논리 공정에서 일반적으로 사용되는 금속은 코발트로 65nm 공정을 위한 니켈을 개발하고 있다. 금속 실리콘화물 형성 과정은 보통 500 C 이하에서 진행되며, 칩은 반드시 고순가스 보호 환경에서 가열해야 한다. 금속막은 산화반응에 매우 민감하기 때문이다. RTP 시스템은이 프로세스에 매우 적합합니다. RTP 의 리액터가 작기 때문에 고순도 기체로 쉽게 들어가 정화하여 매우 깨끗한 반응 환경을 형성한다.
산화 반응에서 RTP 의 역할이 점점 더 중요 해지고 있습니다. RTP 는 다양한 가스를 사용하여 고온의 빠른 열처리를 수행할 수 있으므로 프로세스 조건을 정확하게 제어하여 성능이 우수한 산화막을 생성할 수 있습니다. RTP 에서 생성된 산화막은 일반적으로 게이트 유전체 재료, 산화막 및 얕은 트렌치 격리 (STI) 패드에 사용됩니다. 가스 속의 수증기는 RTP 를 위한 새로운 응용 분야를 개척했다. 예를 들어, H2 가 풍부한 증기로 선택적으로 산화된 플루토늄 스택 구조는 이미 고급 DRAM 기술의 특별한 관심을 불러일으켰다.