Difusión y dopado
El dopado puede lograrse usando fuentes sólidas de dopante (obleas dopantes), dopantes líquidos como TMB (Trimometoxiborano, Trimethyl borate, (CH3O)3B) o TMP (Trimetilfosfito, (CH3O)3P), o fosfato de cloro de fósforo POCl3, y mediante gases dopantes como borano BH3 o fosfina PH3. TMB y TMP se han vuelto de uso generalizado. Las ventajas de estos dopantes líquidos son su manejo más sencillo, menores riesgos para la salud de los operadores y alta pureza. Los pasos de recocido activan y difunden los dopantes en el silicio. Mediante el uso de elementos calefactores LGO, JTEKT Thermo Systems logra una muy buena uniformidad de temperatura en sus hornos y por tanto excelentes resultados de proceso.
Oxidación seca y húmeda
JTEKT Thermo Systems (anteriormente Koyo Thermo Systems) ofrece versiones avanzadas de hornos para oxidación seca y húmeda. Los óxidos finos de puerta pueden producirse con muy alta uniformidad en la oblea y de una oblea a otra. Óxidos de campo más gruesos o óxidos de máscara se crecen más rápido mediante oxidación húmeda. Un quemador de gas flash con un muy alto nivel de seguridad permite una operación segura. Se puede añadir HCl para prevenir contaminación metálica y evitar defectos durante el crecimiento del óxido. Un sello especial de cuarzo a cuarzo hermético evita fugas de gases agresivos como HCl y protege el escape del tubo de la corrosión. Nuestros hornos demuestran su alta capacidad especialmente para la producción de óxidos finos. Con gusto le enviaremos datos de medición de capas producidas por oxidación seca y húmeda, con o sin HCl.
Por supuesto, también podemos suministrar burbujeadores con TCA (1,1,1-tricloroetano) o trans-LC (trans-1,2-dicloroetileno (DCE)) como fuentes líquidas en lugar de un suministro de gas HCl. TCA y trans-LC son mucho menos corrosivos que el HCl.
Los hornos de JTEKT Thermo Systems con elementos calefactores LGO ofrecen las mayores ventajas en procesos de baja temperatura. JTEKT ha desarrollado una versión de alto rendimiento del horno vertical que puede operar a temperaturas de hasta 1350°C, utiliza elementos calefactores especiales y está equipado con tubo y barco de SiC.
Recocido en forming gas y con hidrógeno
El hidrógeno puede pasivar enlaces no satisfechos y reparar defectos. Estos procesos normalmente se realizan a temperaturas alrededor de 400°C, lo cual es relativamente bajo para un horno tubular semiconductor equipado con un elemento calefactor estándar (HCG, bobinado pesado), y tales hornos son más difíciles de controlar a estas temperaturas.
JTEKT Thermo Systems instala elementos calefactores especiales LGO que tienen masa térmica particularmente baja y pueden usarse desde 140°C. El uso de estos calentadores LGO conduce a una mejor uniformidad de temperatura en la oblea y de oblea a oblea. El punto más importante para este proceso, sin embargo, es la reducción del sobreimpulso de temperatura del horno tras insertar o retirar el barco y durante los incrementos y descensos de temperatura. Estos hornos pueden ofrecerse con escapes de gas de proceso superior e inferior. También está disponible un horno combinado para el recocido en hidrógeno y el curado de poliimida (véase más abajo).
Curado de poliimida
JTEKT Thermo Systems es especialista en el curado de poliimidas. Para poliimidas no fotosensibles puede utilizarse nuestro horno CLH. Existe una versión especial de este horno específicamente para el curado de poliimida.
La poliimida fotosensible, en cambio, tiene propiedades mucho mejores y ayuda a ahorrar pasos de proceso y por tanto costes. Sin embargo, durante el curado produce productos de descomposición que pueden depositarse en las paredes del horno y son difíciles de eliminar. Junto con uno de los mayores fabricantes de poliimida fotosensible, Asahi Chemical Co., Japón, JTEKT Thermo Systems ha desarrollado un horno vertical especial. Los elementos calefactores LGO especiales permiten un control de temperatura excelente y aseguran una distribución de temperatura muy uniforme en el horno a las bajas temperaturas (350°C - 400°C) normalmente usadas para estos procesos de curado. Además, JTEKT Thermo Systems utiliza piezas de cuarzo especiales para este proceso que prácticamente evitan la deposición de productos de descomposición en la pared del horno.
El horno es por tanto libre de mantenimiento. Estas características extraordinarias del horno se demuestran mejor por la larga lista de referencias de clientes satisfechos. Por favor, visite también nuestra página dedicada a la poliimida.
También está disponible un horno vertical que puede tanto curar poliimida como realizar recocidos en hidrógeno (véase más abajo).
Horno híbrido
Debido a la demanda de los clientes, JTEKT Thermo Systems ha desarrollado un horno vertical que permite la combinación de dos procesos. En un mismo horno podrán realizarse en el futuro el curado de poliimida y el recocido en hidrógeno. El horno puede convertirse de un proceso a otro en un corto tiempo. Esto reduce los picos de producción y mantiene pequeño el número total de hornos necesarios. Al mismo tiempo, permanecen disponibles sistemas de respaldo suficientes. Mantener capacidad de reserva por razones de seguridad puede minimizarse. Por tanto, el nuevo horno de JTEKT Thermo Systems reduce los costes. Los ahorros de coste ya han sido confirmados en nuestras instalaciones actuales.
Recocido de cobre
Las interconexiones de cobre están sustituyendo cada vez más al aluminio en la fabricación de chips, a pesar del mayor riesgo de contaminación por cobre, menor adhesión a los dieléctricos y mayor corrosión comparado con el aluminio. El cobre ofrece una conductividad significativamente mejor, lo cual es determinante al reducir las dimensiones de los dispositivos. El efecto de electromigración es mucho menor en el cobre que en el aluminio.
Para mejorar y estabilizar las propiedades de la capa de cobre, el recocido es esencial. Se ha observado que las condiciones más favorables para lograr buenas propiedades eléctricas y un alto rendimiento de dispositivos funcionales son recocidos más largos (45 s en RTP, o aproximadamente 30 min en un horno) a la temperatura más baja posible (<200°C). Tenga en cuenta que el recocido en estructuras pequeñas requiere más tiempo que en estructuras mayores. Puede encontrar más detalles en nuestra página sobre el recocido de cobre.
Recocido de materiales Low-k
Los materiales Low-k pueden aplicarse mediante recubrimiento por spin o por CVD. Para materiales porosos se usa principalmente el recubrimiento por spin. Se requiere un control cuidadoso de la evaporación del solvente. El curado posterior se realiza normalmente en un horno por lotes. Hoy en día, para esta aplicación se utilizan comúnmente hornos verticales para lograr las altas uniformidades de temperatura requeridas. La temperatura de curado normalmente está en el rango de 350°C - 400°C, lo que exige mucho a un horno vertical estándar.
JTEKT Thermo Systems tiene larga experiencia con el proceso similar de curado SOG y ha desarrollado un horno especial con un elemento calefactor LGO de masa térmica particularmente baja. JTEKT Thermo Systems ha desarrollado un horno para el curado de dieléctricos Low-k. El calentador LGO utilizado se ha empleado con éxito durante años en los hornos de JTEKT Thermo Systems para otros procesos de baja temperatura como el curado de poliimida y el recocido en hidrógeno. El horno atmosférico de JTEKT Thermo Systems puede garantizar niveles de oxígeno bajos (<20 ppm) requeridos para el curado Low-k (y también para el curado de poliimida). No se requieren costosas soluciones a baja presión con bombas de vacío. Puede encontrar más detalles en nuestra página sobre el recocido Low-k.
