RTP快速退火炉在半导体合金化退火中的好处

快速退火炉作为一种快速热处理设备，在半导体工艺中扮演着至关重要的角色，特别是在合金化退火过程中，可让电极与半导体间有良好的欧姆接触，有利于克服金属与半导体界面的肖特基势垒，减小欧姆接触电阻，确保I-V曲线呈线性。

一、合金化退火的目的

合金化热处理之前往往会先进行镀电极的工艺，从而不可避免的会产生接触电阻。

在决定器件/芯片性能的因素中，寄生电阻是必须解决的因素，因为它对性能的影响最大。随着器件尺寸变小，寄生电阻变得大于沟道电阻，让接触电阻占据了寄生电阻元件的最大部分。

嘉仪通RTP快速退火炉通过快速热退火作用，使沉积在接触区域的金属层与半导体材料（如硅）发生化学反应，形成金属硅化物层。这一过程可以有效降低了金属与半导体之间的接触电阻，提高半导体器件的性能。

二、合金化退火的好处

降低接触电阻：合金化退火显著降低了金属与半导体界面的接触电阻，从而减少了寄生电阻，提升了器件的整体性能。

增强电流负载能力：由于接触电阻的降低，器件能够承载更大的电流密度，提高了其在实际应用中的电流负载能力。

提高黏合性与电接触性能：合金化层增强了金属与晶圆表面的黏合性，同时优化了电接触性能，确保了器件的长期稳定性和可靠性。

改善薄膜质量：快速退火有助于形成均匀、无空洞和小丘的薄膜，提高了材料的纯度和耐腐蚀性。

促进图形化工艺：合金化层的形成有利于后续的图形化工艺，使得制造过程更加高效和精确。

三、材料性能的表征方式

为了评估合金化退火后的材料性能，通常采用多种表征方式，包括但不限于：

外观及材料内部形貌：通过电子显微镜观察材料的表面形貌和内部结构，以判断合金化层的均匀性和质量。

方阻值测试：利用方阻测试仪测量材料的方阻值，以评估其导电性能。

电学性能测试：采用源表等设备测试材料的电学参数，如电阻率、载流子迁移率等，以全面了解其电学性能。

四、影响合金化退火的关键工艺参数

温场均匀性：温场的均匀性直接影响晶圆表面的合金化效果，尤其是边缘区域的均匀性更为重要。

工艺温度：合适的工艺温度是确保合金化反应充分进行的关键，过高或过低的温度都可能导致不良后果。

真空度：高真空环境可以防止空气混入，减少杂质对合金化过程的影响。

气氛及压力：气氛和压力的选择需根据具体材料而定，以确保合金化反应的顺利进行和温场的稳定性。

温度重复性（稳定性）：多次退火过程中温度的稳定性对于保证产品质量的一致性至关重要。

嘉仪通RTP快速退火炉系列产品，采用红外辐射加热及冷壁技术，可实现对实验材料的快速升温和降温，同时搭配超高精度的温度控制系统，可达到高温场均匀性，对材料的快速热处理、快速热退火、快速热氧化、快速热氮化及金属合金化等研究和生产工作起到重要作用。