應(yīng)用材料公司本周三推出了新款Vantage Vulcan RTP快速退火設(shè)備，這款RTP機(jī)型采用了晶圓背面加熱技術(shù)，可以顯著改善RTP處理中晶圓表面芯片核心內(nèi)部各部分的溫度均一性。


新型晶體管設(shè)計(jì)需要的RTP退火處理項(xiàng)目圖解

應(yīng)用半導(dǎo)體公司硅系統(tǒng)集團(tuán)前端制程用設(shè)備部門的總經(jīng)理Sundar Ramamurthy表示，芯片的核心尺寸近年來不斷增長，這樣便導(dǎo)致在退火處理時，核心內(nèi)部晶體管密度較大的區(qū)域與較小的區(qū)域的退火溫度均一性控制的難度加大。另外一方面，核心內(nèi)部集成的晶體管尺寸卻在不斷縮小，而制造晶體管過程中采取的RTP退火處理次數(shù)則有所增加，這就需要對RTP退火的過程進(jìn)行更嚴(yán)格的控制。在這樣的背景下，應(yīng)用材料公司推出了業(yè)內(nèi)首款采用背面加熱設(shè)計(jì)的RTP設(shè)備。



圖中可見，在相對于晶圓片底部的位置，Vantage Vulcan RTP快速退火設(shè)備上設(shè)計(jì)了一套蜂窩狀加熱燈組。

在這款RTP設(shè)備上，蜂巢式設(shè)計(jì)的燈組被分為18個區(qū)域，其可控的退火處理溫度范圍也比舊款產(chǎn)品有較大的增加，達(dá)到了75-1300°C。Ramamurthy介紹說：“為了較大地降低觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)的電阻，觸點(diǎn)材料一般需要較低的RTP退火處理溫度，而這套設(shè)備的RTP退火溫度則可以控制在低于250°C的水平，這對我們的客戶而言無疑是一個好消息。”

另外，采用背部加熱設(shè)計(jì)后，新機(jī)型的溫度波動范圍則從以往的9°C降低到了3°C.即使在RTP退火處理的升溫速度正處于每秒200°C的較高水平時，晶圓上每塊芯片內(nèi)部的溫差也可以控制在3°C范圍之內(nèi)。

相比直接輻射式設(shè)計(jì)的RTP退火設(shè)備，背部加熱設(shè)計(jì)可以減小加工后的晶圓表面進(jìn)行RTP處理時的熱點(diǎn)數(shù)量，這樣便減小了晶圓上各個晶體管的性能波動幅度，而晶體管的性能波動幅度過大則可導(dǎo)致芯片的性能下降。

Vantage Vulcan機(jī)型采用的閉環(huán)控制系統(tǒng)在從室溫加溫到1300°C的過程中，可以動態(tài)地控制晶圓表面的溫度。因此即使是在處理具有反射性表面的晶圓時，這種機(jī)型也可以從容應(yīng)對，而不需要芯片制造商修改其它制造工藝或制造器件用的材料等。

Sundar Ramamurthy還透露，應(yīng)用材料公司一直在與部分客戶合作完善這款RTP設(shè)備，而且目前公司已經(jīng)收到了來自多個客戶的訂單，這些客戶正計(jì)劃提升其28nm產(chǎn)品的產(chǎn)能（聽起來好像臺積電，GLOBALFOUNDRIES非常符合這個特征）。另外他還預(yù)計(jì)，這款RTP設(shè)備的市場規(guī)模大概在5億美元左右。

CNBeta編譯
原文：semimd