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什么是RTP(快速热处理)?什么是RTA(快速热退火)?有什么区别?

来源:武汉嘉仪通科技有限公司 更新时间:2025-06-20 13:15:17 阅读量:216
导读:RTP(Rapid Thermal Processing)是所有快速热处理的统称!但不限于:RTA(快速热退火)、RTO(快速热氧化)、RTN(快速热氮化)、合金化... ...

RTPRapid Thermal Processing是所有快速热处理的统称但不限于:RTA(快速热退火)、RTO(快速热氧化)、RTN(快速热氮化)、合金化... ...

RTPRTARTORTN之间的联系

RTP设备通过精确控制温度-时间曲线实现对材料结构、界面特性或杂质分布的调控。我们嘉仪通常说的RTP快速退火炉,就是根据需要,通过软件控制设置,可实现多种工艺模式。如RTA工艺,通过快速升降温,在极短时间内(几秒至几十秒)完成特定退火目的。又或者在O2N2等气体氛围下,通过多阶段升降温以及长时间恒温,实现RTORTN等热处理工艺

RTPRTA对比

对比项

RTP

RTA

应用场景

涵盖广泛的热处理工艺:
氧化(形成 SiO?薄膜)
氮化(形成 Si3N4)
合金化(金属-半导体接触)
多晶硅再结晶

主要用于退火
离子注入后的损伤修复
掺杂剂激活
硅化物形成(如 NiSi、CoSi?)

温度曲线

温度曲线更灵活
多阶段升温/降温
长时间恒温(如氧化工艺需几分钟)
特定温度波形(如脉冲加热)

典型的“尖峰”曲线
快速升温至目标温度(如 1000~1100℃)
保持几秒至几十秒
快速降温

工艺目的

强调材料改性或薄膜形成
通过高温氧化硅表面形成高质量SiO?
金属与硅反应形成低电阻硅化物

强调杂质激活和晶格修复,最小化扩散
将注入的B、P等杂质原子激活到晶格位置
消除注入引起的非晶层

典型工艺

几秒至几分钟(如氧化工艺要1-5分钟)

几秒至几十秒(如1050℃保持10秒)


RTPRTA案例对比

案例对比

RTP

RTA

应用场景

FinFET工艺
通过RTP在硅表面形成超薄(1~3nm)高质量 SiO?栅介质

CMOS制造工艺
注入B?形成P型源漏区
通过RTA激活B原子并修复晶格

工艺参数

O?气氛
900℃保持60秒
形成2nm厚SiO?。

升温速率100℃/秒
1050℃保持5秒
降温速率50℃/秒

工艺目的

精确控制氧化层厚度
避免高温导致的Fin结构变形

使B原子替代Si晶格位置
激活率>90%
同时限制B扩散(结深<50nm)


RTPRTA怎么选

RTP(快速热处理):若需求涉及材料表面改性、薄膜生长或复杂化学反应(如高k介质沉积前的表面预处理)。例如:RTP 用于高k /金属栅堆叠中的界面处理,两者协同确保器件性能。

RTA(快速热退火):若需求为快速激活杂质或修复晶格,且需严格控制扩散(如先进制程中的浅结)。例如 7nm 以下工艺中,RTA 用于 EUV 光刻后的掺杂激活

总结

RTA(快速热退火)和 RTP(快速热处理)是半导体制造中常用的热处理工艺技术,两者核心原理相同,但在应用场景、温度曲线、工艺目的上存在差异。


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