Recocido térmico rápido RTA y procesamiento térmico rápido RTP

JTEKT Thermo Systems está representada en Europa por
Crystec Technology Trading GmbH

Instalaciones RTP y RTA

Las instalaciones de RTA (Recocido Térmico Rápido) y RTP (Procesamiento Térmico Rápido) trabajan con calentadores de lámparas y permiten un rápido calentamiento y enfriamiento de obleas semiconductores (silicio, germanio, GaAs, III/V semiconductores, SiC) y obleas de vidrio (en un sustrato). Estas instalaciones de corta duración se utilizan principalmente para aplicaciones en las que el sustrato solo necesita alcanzar una temperatura específica durante un corto período de tiempo. Las altas tasas de calentamiento y enfriamiento permiten tiempos de proceso cortos y mantienen bajo el presupuesto térmico de las obleas (es decir, el tiempo total que una oblea está expuesta a altas temperaturas). La medición y el control de la temperatura suelen realizarse de forma no contactante mediante un pirómetro, que convierte la longitud de onda de la radiación de luz emitida por la muestra en temperatura. Debido a la disposición del calentador, las instalaciones RTA o RTP están diseñadas como instalaciones de obleas individuales, es decir, solo pueden procesar una oblea a la vez. Dado que el tiempo de proceso suele ser muy corto, este hecho no es tan importante como en el caso de los hornos verticales u horizontales utilizados normalmente para procesos térmicos. Sin embargo, la carga y descarga de la cámara representa una parte significativa del tiempo de procesamiento. JTEKT (anteriormente Koyo Thermo Systems) tiene una amplia experiencia en la producción de instalaciones RTA y RTP con lámparas y es uno de los principales fabricantes de tales instalaciones en Asia, aunque en Europa estas instalaciones aún no son tan conocidas como las de otros grandes fabricantes como Applied Materials y AST / STEAG / Mattson.

Perfil de temperatura de una instalación RTP o RTA


Instalaciones RTP con calentadores de lámparas

JTEKT Thermo Systems ofrece varias versiones de sistemas RTP convencionales con calentadores de lámparas: sistemas manuales de tamaño mediano (imagen izquierda) del tipo RLA1200 y sistemas completamente automáticos (imagen derecha) del tipo RLA3100, que son similares en estructura a la serie AST 2800 que ya no se produce. También hay disponible una nueva versión para obleas de 300 mm (RLA3300). A pedido, los sistemas pueden funcionar bajo vacío.

Instalación de RTA (recocido térmico rápido) o RTP (procesamiento térmico rápido) con calentadores de lámparas, manual

RLA 3100, similar a AST 2800

RLA 3300

RLA 1200

RLA 3100

RLA 3300

Las instalaciones RTP de JTEKT Thermo Systems ofrecen un arreglo único de lámparas halógenas con dos conjuntos de lámparas cruzadas sobre y debajo de la muestra. El uso de un sistema patentado de distribución de temperatura proporciona uniformidades de temperatura y reproducibilidades de proceso excepcionalmente buenas, y evita la formación de líneas de deslizamiento.

Casa de lámparas JTEKT Thermo Systems utiliza una carcasa de lámpara especial con conjuntos de lámparas cruzadas sobre y debajo de la muestra, control de 6 zonas y densidad de energía ajustable en cada zona.
Este diseño garantiza una excelente uniformidad de temperatura en toda la muestra.
  1. Cámara de proceso
  2. Susceptor
  3. Oblea
  4. Lámparas halógenas
  5. Puerta
  6. Reflector
  7. Termómetro de infrarrojos
Cámara de proceso


Instalaciones RTP con calentadores de inducción

El rápido desarrollo tecnológico en la industria de semiconductores requiere el constante desarrollo y mejora de instalaciones de procesamiento de alto rendimiento pero económicas. Para satisfacer estas demandas, JTEKT ha aportado su amplia experiencia en procesamiento térmico de obleas semiconductores en una colaboración con Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. (MES), que tiene una gran experiencia en sistemas de calentamiento por inducción. Juntos, han desarrollado una nueva instalación RTP con calentamiento por inducción completamente nueva. Dado que los hornos convencionales están diseñados para procesar lotes más grandes de obleas, es difícil lograr altas tasas de calentamiento y enfriamiento con estos sistemas. Por otro lado, los sistemas RTP convencionales con calentadores de lámparas tienen una uniformidad de temperatura comparativamente peor y una estabilidad de proceso más baja. La nueva instalación RTP con calentamiento por inducción desarrollada puede alcanzar velocidades de calentamiento de cinco a diez veces más altas que un horno por lotes calentado por resistencia (hasta 1,000 °C/min), pero es comparable en términos de uniformidad de temperatura y estabilidad a estos hornos. Este método de calentamiento también ayuda a evitar la formación de líneas de deslizamiento, ¡incluso a estas altas velocidades de calentamiento! Por lo tanto, la instalación es muy adecuada para líneas de producción de 300 mm en las que el uso eficiente de la energía, altos rendimientos, bajos presupuestos térmicos, producción flexible y costos bajos son importantes. La instalación es especialmente adecuada, por ejemplo, para la oxidación húmeda a alta temperatura o el templado de capas de baja k y alta k.

JTEKT Thermo Systems (anteriormente Koyo Thermo Systems) ha desarrollado la primera instalación RTP térmica del mundo con calentamiento por inducción (IH-RTP) para el procesamiento de obleas semiconductores de 300 mm (y 200 mm).

El calentamiento por inducción consta de un control, un generador y varias bobinas de inducción. La radiación se dirige hacia un sustrato en un susceptor en la cámara de reacción. Por supuesto, la instalación también incluye componentes de automatización.

Sistema RTP con calentamiento por inducción


Características y propiedades de RTP / RTA

(1) Procesamiento térmico rápido (máx. 1,000 °C/min)
Instalación de procesamiento de obleas individual con cámara de reactor de pared caliente y calentamiento por inducción.

(2) Adecuado para líneas de producción con diferentes requisitos y para lotes pequeños.
La instalación es adecuada para una producción flexible, presenta excelentes valores de proceso RTP, trabaja con tiempos de proceso cortos y así logra una producción eficiente.

(3) Uniformidad de temperatura y reproducibilidad excelentes
Con la instalación se han logrado uniformidades de temperatura y reproducibilidad en el mismo orden que con hornos verticales por lotes. (1,000 °C ± 1°C)

(4) Proceso sin líneas de deslizamiento
Una disposición optimizada de la oblea y un calentamiento uniforme pueden evitar la formación de líneas de deslizamiento.

(5) Se ha demostrado un ahorro de energía del 30%.

(6) La instalación se puede utilizar para una variedad de procesos y aplicaciones, como: