จุดเด่นของผลิตภัณฑ์: การให้ความร้อนด้วยเลเซอร์สำหรับการอบอ่อนแผ่นเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์

การอบอ่อนเวเฟอร์เป็นกระบวนการสำคัญในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งครอบคลุมถึงการกระตุ้นสารเจือปน การฟื้นฟูโครงสร้างผลึก และการสร้างรอยต่อตื้นพิเศษ (USJ) การอบอ่อนด้วยเตาเผาแบบดั้งเดิมและการประมวลผลความร้อนอย่างรวดเร็ว (RTP) มีข้อเสียคือใช้ความร้อนสูง การแพร่กระจายของสารเจือปนควบคุมได้ไม่ดี และความสม่ำเสมอไม่เพียงพอ ทำให้ไม่เหมาะสมสำหรับเทคโนโลยีขั้นสูงที่ 7 นาโนเมตร 5 นาโนเมตร และสูงกว่านั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสถาปัตยกรรม Gate-All-Around (GAA) และหน่วยความจำแฟลช 3D NAND การอบอ่อนเวเฟอร์ด้วยเลเซอร์ ด้วยการฉายรังสีพลังงานสูงชั่วคราว ความแม่นยำเชิงพื้นที่ระดับไมครอน และการแพร่กระจายความร้อนน้อยที่สุด ได้กลายเป็นกระบวนการหลักรุ่นใหม่สำหรับการตอบสนองความต้องการการผลิตที่เข้มงวดเหล่านี้

หลักการพื้นฐานของการให้ความร้อนด้วยเลเซอร์

หัวให้ความร้อนด้วยเลเซอร์ของ Wave Optics มีการออกแบบทางแสงที่เป็นกรรมสิทธิ์เฉพาะ ซึ่งให้ลำแสงเลเซอร์พลังงานสูงและมีความร้อนสม่ำเสมอสำหรับการฉายรังสีพื้นผิวเวเฟอร์อย่างแม่นยำ เลเซอร์สีเขียวมีการดูดซับที่ดีเยี่ยมเข้ากันได้ดีกับวัสดุที่ใช้ซิลิคอน (รวมถึง SiC) ทำให้สามารถให้ความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงโดยไม่ทำลายเวเฟอร์ ซึ่งช่วยให้เกิดการตกผลึกใหม่ของชั้นที่เสียหายจากการฝังไอออนและการกระตุ้นสารเจือปนอย่างมีประสิทธิภาพ จากนั้น การนำความร้อนสูงของพื้นผิวช่วยให้เกิดการระบายความร้อนอย่างรวดเร็ว ซึ่งจะทำให้โครงสร้างแลตติสคงที่และยับยั้งการแพร่กระจายของสารเจือปน กระบวนการนี้ประสบความสำเร็จในการสร้างรอยต่อตื้นพิเศษที่มีประสิทธิภาพการกระตุ้นสูงและโปรไฟล์รอยต่อที่ชัน (กระทันหัน)

การอบชุบด้วยความร้อนโดยใช้เลเซอร์มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเพิ่มผลผลิตในกระบวนการผลิตเวเฟอร์

1. ความสม่ำเสมอของลำแสง: ความสม่ำเสมอของพลังงานของลำแสงแบบแบนราบมีค่ามากกว่า 95% (โดยทั่วไป) ซึ่งช่วยขจัดปัญหาการหลอมละลายมากเกินไปหรือการอบอ่อนน้อยเกินไปในบริเวณเฉพาะที่
2. ความเสถียรของพลังงาน: ความผันผวนของพลังงานขาออกอย่างต่อเนื่องต่ำกว่า 2% ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงความสม่ำเสมอที่ดีเยี่ยมระหว่างแผ่นเวเฟอร์แต่ละแผ่นและระหว่างชุดการผลิตแต่ละชุด
3. ความแม่นยำของรูปทรงพื้นผิว: ชิ้นส่วนทางแสงมีค่า PV/RMS ระดับนาโนเมตร พร้อมการบิดเบือนของหน้าคลื่นที่ควบคุมได้อย่างดีเยี่ยม ป้องกันความเสียหายจากจุดร้อน
4. ความชัดลึกและการปรับรูปร่างลำแสง: ความชัดลึกที่ปรับแต่งได้ kết hợp กับการทำให้ลำแสงสม่ำเสมอด้วยตัวรวมลำแสง ช่วยให้สามารถสแกนแผ่นเวเฟอร์ขนาดใหญ่ได้อย่างเต็มพื้นที่
5. การจับคู่ความยาวคลื่น: ปรับให้เหมาะสมสำหรับแถบความยาวคลื่นที่มีการดูดซับสูงของซิลิคอนและสารกึ่งตัวนำรุ่นที่สาม (เช่น SiC, GaN) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานให้สูงสุด

ข้อดีสำคัญ 3 ประการเหนือกว่าการอบอ่อนแบบดั้งเดิม

1. การยับยั้งการแพร่กระจายของสารเจือปนได้อย่างยอดเยี่ยม - การสัมผัสความร้อนจำกัดอยู่ในช่วงเวลานาโนวินาทีถึงมิลลิวินาที โดยมีการแพร่กระจายของสารเจือปนเกือบเป็นศูนย์ ซึ่งเป็นความสามารถที่ไม่สามารถทำได้ด้วยการอบในเตาเผาหรือ RTP

2. งบประมาณด้านความร้อนต่ำและความเสียหายของอุปกรณ์น้อยที่สุด - เฉพาะพื้นผิวของเวเฟอร์เท่านั้นที่ได้รับอุณหภูมิสูงชั่วคราว ส่งผลให้ไม่มีการเสียรูปจากความร้อนของวัสดุรองรับหรือโครงสร้างอุปกรณ์ และไม่มีการเสื่อมสภาพที่ส่วนต่อประสาน

3. การอบอ่อนเฉพาะพื้นที่อย่างแม่นยำ - จุดลำแสงขนาดไมครอนที่ปรับได้ช่วยสนับสนุนการอบอ่อนเฉพาะจุดสำหรับการรวมวงจร 3 มิติและอุปกรณ์รวมวงจรต่างชนิดกัน

สถานการณ์การใช้งาน

การใช้งานรวมถึงการกระตุ้นแหล่งจ่าย/ระบายกระแส การซ่อมแซมช่องสัญญาณ และการอบชุบหน้าสัมผัสโอห์มิกสำหรับวงจรลอจิกขั้นสูง (GAA/CFET) DRAM/3D NAND อุปกรณ์ไฟฟ้า SiC/GaN SOI และอุปกรณ์ไมโคร/นาโน การอบชุบด้วยเลเซอร์ให้ผลลัพธ์ที่ดีขึ้นทั้งในด้านผลผลิตและประสิทธิภาพของอุปกรณ์

การอบอ่อนด้วยเลเซอร์เปลี่ยนกระบวนการผลิตเวเฟอร์จากการอบอ่อนทั่วทั้งแผ่น (blanket annealing) ไปเป็นการอบอ่อนเฉพาะจุดอย่างแม่นยำ เทคโนโลยีทางแสงอันทรงพลังนี้ช่วยสนับสนุนการพัฒนาอย่างต่อเนื่องและประสิทธิภาพที่ก้าวกระโดดของเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์ขั้นสูง

เอกสารข้อมูลจำเพาะของผลิตภัณฑ์