半導(dǎo)體制造過(guò)程的熱處理，指的是將矽晶圓放置在充滿氮?dú)猓∟2）或氫氣（Ar2）等惰性氣體環(huán)境中施予熱能的處理。

熱處理包括在單純的惰性氣體中摻雜微量的氧氣（O2），使產(chǎn)生薄薄一層氧化膜，同時(shí)進(jìn)行處理；以及在單純的惰性氣體中摻雜微量的氫氣（H2），促使熱氧化膜與矽介面之間的電性安定，同時(shí)進(jìn)行處理等。如圖2-10-1所示，熱處理具有各種制程及目的。

依目的分別的熱處理制程

在“布植后熱處理”中，將摻雜到矽表面附近的導(dǎo)電型不純物，透過(guò)熱擴(kuò)散現(xiàn)象，使之進(jìn)行再分布，借此達(dá)成不純物分布在縱斷面的需求。故此種熱處理，需控制溫度及處理時(shí)間。

在“加熱再流動(dòng)（Reflow）”中，將硼或磷、或者同時(shí)以硼和磷的低熔點(diǎn)BPSG膜（硼磷矽化玻璃）在高溫下使呈流動(dòng)態(tài)，使其在晶圓表面呈現(xiàn)平緩的狀態(tài)。此種熱處理，需控制BPSG內(nèi)所含硼及磷的濃度、熱處理溫度、處理時(shí)間。

在“金屬矽化熱處理（矽金屬化）”中，將鎳（Ni）及矽（Si）進(jìn)行熱反應(yīng)，形成矽化鎳（NiSi2）。矽化錦可被堆積在M0S電晶體的閘極電極，以及源極、汲極擴(kuò)散層的表面，用以降低層阻抗。

在“活性化”中，對(duì)晶圓加熱使矽晶格產(chǎn)生震動(dòng)，讓離子注入后的導(dǎo)電型不純物能夠移動(dòng)到正確的晶格點(diǎn)中，活化晶圓的電性。

在“界面安定化”中，在熱氧化膜（SiO2）與矽（Si）之間界面上的不飽和鍵，填入氫原子（H）中止之，達(dá)成電性穩(wěn)定。此種熱處理使用以氮?dú)庀♂尩臍錃猓ê铣蓺怏w）。在“合金化”（又稱燒結(jié)）中，為了確保金屬布線及矽之間的歐姆接點(diǎn)，而透過(guò)熱處理產(chǎn)生共晶反應(yīng)。

進(jìn)行熱處理的設(shè)備，如下頁(yè)所示，分成“熱處理爐（爐管）”及“燈管退火器（使用鹵素?zé)舻腞TP裝置）”兩種。燈管退火器使用紅外線燈管，以快速升降溫，適合短時(shí)間進(jìn)行高溫?zé)崽幚怼?/p>

審核編輯：劉清