什麼是退火

即熱處理。用於離子佈植後修復晶體缺陷及活化雜質等。

日文名稱: アニール

「退火」出現在3領域的8道練習題中(氧化與擴散, 矽晶圓, 先進電晶體(FinFET與GAA)等)。

這個名詞所屬的領域: 離子佈植

練習退火的題目

下列關於閘極後製(置換金屬閘極,Replacement Metal Gate)製程的說明,何者正確?

  1. A先製作金屬閘極,之後再進行所有高溫製程
  2. B先以虛設閘極形成電晶體,高溫製程之後再移除虛設閘極,置換為金屬閘極
  3. C製作不使用閘極的電晶體
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正確答案:B. 先以虛設閘極形成電晶體,高溫製程之後再移除虛設閘極,置換為金屬閘極

源極、汲極的活化退火(1000 ℃ 左右)等高溫製程,有可能改變 High-k 膜或金屬閘極的功函數。在閘極後製中,先以多晶矽虛設閘極完成高溫製程,將層間膜研磨平坦使虛設閘極露出後再移除,於形成的溝槽中填入 High-k 膜與金屬閘極。Intel 於 45 nm 世代採用,是目前的主流。

對晶圓進行熱處理,使表面附近的氧向外擴散,在要製作元件的表面形成缺陷少的層。這一層稱為什麼?

  1. A埋入氧化膜(BOX層)
  2. BDZ(無缺陷層)
  3. CLDD
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正確答案:B. DZ(無缺陷層)

以1100 ℃以上的高溫進行熱處理,使表面附近的氧向外擴散,表面就會形成數十µm沒有氧析出物的無缺陷層(DZ:Denuded Zone)。之後若以低溫、中溫熱處理在內部形成析出物,就成為吸附層。這是元件製作在無缺陷的表面,而金屬汙染在內部被捕捉的結構。近年也使用在氫或氬氣中退火,或以快速熱處理做出這種結構的晶圓。

解析中的「退火」

出現「退火」的題目(8題)

  1. 下列關於閘極後製(置換金屬閘極,Replacement Metal Gate)製程的說明,何者正確?
  2. 對晶圓進行熱處理,使表面附近的氧向外擴散,在要製作元件的表面形成缺陷少的層。這一層稱為什麼?
  3. 在CZ晶體成長中微量添加氮(氮摻雜),其已知的效果是哪一項?
  4. 要一次對大量晶圓進行熱氧化時,通常使用何種設備?
  5. 以燈管等逐片將晶圓在數秒左右的短時間內加熱至高溫的熱處理稱為什麼?
  6. 在薄閘極氧化層的表面,導入以電漿產生之氮的處理稱為什麼?
  7. 以相同的稀氫氟酸蝕刻時,熱氧化層與以 CVD 成膜的氧化層,其蝕刻速率的一般關係為何?
  8. 在相同溫度下擴散雜質時,若將擴散時間變為 4 倍,雜質擴散開來的距離大約為幾倍?

相關名詞

RTP(快速熱處理) 熱氧化 功函數 氧析出物(BMD) DZ(無缺陷區) 施體 雷射退火 電漿 氮氧化矽膜(SiON) 遷移率

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