La ricottura dei wafer è un processo critico nella produzione di semiconduttori, che comprende l'attivazione dei droganti, il ripristino del reticolo cristallino e la formazione di giunzioni ultra-superficiali (USJ). La ricottura convenzionale in forno e il processo termico rapido (RTP) presentano elevati budget termici, una diffusione dei droganti scarsamente controllata e un'uniformità insufficiente, risultando inadeguati per i nodi tecnologici avanzati a 7 nm, 5 nm e oltre, in particolare per le architetture Gate-All-Around (GAA) e le memorie flash NAND 3D. La ricottura dei wafer basata su laser, con la sua irradiazione transitoria ad alta energia, la precisione spaziale su scala micrometrica e la minima diffusione termica, si è affermata come il processo chiave di nuova generazione per soddisfare questi esigenti requisiti di produzione.
Principio fondamentale del riscaldamento laser
La testa di riscaldamento laser Wave Optics è dotata di un design ottico proprietario che fornisce fasci laser ad alta energia e termicamente uniformi per l'irradiazione di precisione delle superfici dei wafer. Il laser verde offre un'eccellente corrispondenza di assorbimento con i materiali a base di silicio (incluso il SiC), consentendo un trattamento termico ad alta efficienza senza danneggiare il wafer. Ciò facilita la ricristallizzazione dello strato danneggiato impiantato con ioni e un'efficiente attivazione del drogante. Successivamente, l'elevata conduttività termica del substrato consente un raffreddamento ultraveloce, che congela la struttura reticolare e sopprime la diffusione del drogante. Questo processo produce con successo giunzioni ultra-superficiali con elevata efficienza di attivazione e un profilo di giunzione ripido (brusco).
Il trattamento termico di ricottura con laser è fondamentale per migliorare la resa di lavorazione dei wafer.
- Uniformità del fascio: l'uniformità energetica del punto del fascio a sommità piatta supera il 95% (tipico), eliminando sovra-fusione o sotto-ricottura locali.
- Stabilità energetica: la fluttuazione continua dell'energia in uscita è inferiore al 2%, garantendo un'eccellente uniformità tra wafer e wafer e tra lotti.
- Precisione della forma superficiale: i componenti ottici presentano valori PV/RMS su scala nanometrica con una distorsione del fronte d'onda ben controllata, prevenendo danni da punti caldi.
- Profondità di fuoco e modellazione del fascio: la profondità di fuoco personalizzabile, combinata con l'omogeneizzazione dell'integratore di fascio, consente la scansione a campo intero di wafer di grande diametro.
- Corrispondenza di lunghezza d'onda: ottimizzata per le bande di frequenza ad alto assorbimento del silicio e dei semiconduttori di terza generazione (ad esempio, SiC, GaN) per massimizzare l'efficienza di utilizzo dell'energia.
Tre vantaggi chiave rispetto alla ricottura convenzionale
1. Eccellente soppressione della diffusione del drogante: l'esposizione termica è limitata all'intervallo da nanosecondi a millisecondi con una diffusione del drogante pressoché nulla, una capacità irraggiungibile con la ricottura in forno o il trattamento termico rapido (RTP).
2. Basso budget termico e danni minimi al dispositivo: solo la superficie del wafer è soggetta a temperature elevate transitorie, senza conseguente deformazione termica del substrato o delle strutture del dispositivo e senza degrado dell'interfaccia.
3. Ricottura selettiva di precisione: i punti di fascio sintonizzabili su scala micrometrica supportano la ricottura localizzata per l'integrazione 3D e i dispositivi integrati eterogenei.
Scenari applicativi
Le applicazioni includono l'attivazione di source/drain, la riparazione del canale e la ricottura dei contatti ohmici per logica avanzata (GAA/CFET), DRAM/3D NAND, dispositivi di potenza SiC/GaN, SOI e dispositivi micro/nano. La ricottura laser offre miglioramenti simultanei in termini di resa e prestazioni del dispositivo.
La ricottura laser sposta la lavorazione dei wafer dalla ricottura globale (a tutto spessore) alla ricottura locale di precisione. La sua potente tecnologia ottica supporta la continua miniaturizzazione e i progressi prestazionali dei nodi avanzati dei semiconduttori.
Scheda tecnica del prodotto
| Parametro | Specifiche |
| Energia | 60-20000W |
| lunghezza d'onda | Personalizzabile: 355/450/532/915/980/1080 nm e altre bande di lunghezza d'onda |
| Apertura numerica (NA) | Personalizzabile |
| Area di omogeneizzazione efficace | Personalizzabile |
| Lunghezza focale | ≥500 mm (influenzato dall'area di omogeneizzazione) |
| Raffreddamento | Raffreddamento ad acqua |
| Peso | 10 kg |
| Dimensioni | Personalizzabile |
| Altri | Opzionale: modulo di rilevamento del campo di temperatura a infrarossi, modulo di rilevamento della contaminazione dello specchio protettivo |
Data di pubblicazione: 23 luglio 2026