芯片技术小课堂热处理的目的一一推进,

在IC芯片制程中，将硅圆片在氮气及氩气等不活性气体中进行高温处理称为“热处理”。也有些情况下，在这些气体中加入微量的氧气。通常，在热处理中采用称作热处理炉的扩散炉。

热处理的目的依所使用的工序不同而异，但其中最重要的目的是，将硅中添加的导电型杂质，利用所谓扩散现象，向硅中推进获得必要的剖面（轮廓），实现再分布。这种情况的热处理称为“推进”。

杂质元素在硅中分别有各自的扩散系数，扩散层的剖面（轮廓）可由热处理的时间和温度来控制（图1）。

热处理的另一个目的，是通过使添加磷和硼的软化点较低的硅酸盐玻璃在高温下变为液态，使之流动，用于回流平坦化工艺这种工艺一般用于金属布线前器件表面的平坦化。近年来，由于大马士革布线工艺的采用，玻璃回流平坦化工艺已较少使用。

另外，离子注入的杂质在不经处理的情况下是电气非活性的需要活性化处理。这种活性化处理必须由热处理来完成。

再者，“氢退火”，它是在氢气或氢气与氮气的混合气体中进行的热处理，对于硅与氧化膜界面的电气性能的稳定化是非常有效的。

在热处理中，除了采用扩散炉的方法之外，还有采用RTP（RapidThermalProcess）及RTA（RapidThermalAnneal），采用红外线灯的热处理方法，有时简称其为灯退火（图2）。

与扩散炉方法相比，采用灯退火方式可以大大减少硅圆片的升温、降温时间，特别适合短时间的热处理。