RTCVD過程可以用來沉積多晶硅、氮化硅和二氧化硅，例如在淺溝槽隔離工藝中使用CVD氧化硅填充溝槽。高溫下可以利用四乙氧基硅烷（TEOS）或Si（OC2H5）4沉積高質量薄膜和高間隙填充能力的未摻雜硅玻璃（USG） 。

為了達到更好的工藝控制和更高的產量，臨場檢測技術變得更加重要。精確的溫度測量是RTP工藝成功的關鍵（即在1000攝氏度上下2攝氏度溫度范圍內）。臨場厚度測量在氧化反應和RTCVD終端點檢測過程中是必要的。

配套工具由主機平臺和數個反應室組成，并且能將不同的工藝過程整合在一個系統中。因為工藝之間的間歇時間減少，所以配套工具能增加產量；由于晶圓的轉動在真空環境中進行，所以降低了受污染的概率而利于獲得較高的成品率。下圖顯示了一個包含完整柵氧化、多晶硅沉積和多晶硅退火過程的配套系統。

首先從裝載系統中載入晶圓，然后關閉裝載系統閥門并對裝載系統抽真空，當壓力降到與轉換室的壓力相同時打開細長的閥門。轉換室中的機器手將晶圓送到HF蒸氣刻蝕室后，開始清洗并移除硅晶圓表面的原生氧化層。去除了原生氧化層之后就將晶圓送到RTO反應室進行高質量超薄柵氧化層的生長和退火工藝，完成后將晶圓轉送到RTCVD反應室進行多晶硅沉積和退火，然后再將晶圓送到冷卻/儲藏室，最后通過轉移機器手將晶圓取出并送到卸載系統的晶圓盒內。

01

加熱工藝發展趨勢

未來將著重于快速加熱工藝在臨場監測和配套工具上的發展應用，但是高溫爐仍將繼續用于非關鍵性的加熱工藝過程中。

快速加熱處理過程包括快速加熱退火（RTA）、快速加熱氧化（RTO）及快速加熱CVD（RTCVD）。RTA工藝具有數種不同的類型，包括離子注入后的退火（超過1000攝氏度）、合金退火 （大約700攝氏度）、電介質退火（700?1000攝氏度）以及金屬退火（低于500攝氏度）。

隨著器件特征尺寸的縮小，結面深度變得很淺（小于200 A）,這使得離子注入后退火非常具有挑戰性。離子注入退火恢復損傷需要高溫，但熱積存要求退火時間在很小的范圍。尖峰退火、激光退火和沖洗技術被發展，以滿足超淺結的要求。

尖峰退火是一個高峰時間很短的RTA過程，通常遠小于1S。它釆用高的峰值溫度，以最大限度地激活摻雜物，并快速升降溫度以盡量減少雜質擴散。下圖說明了溫度變化的尖峰退火過程。從溫度曲線很容易看到為什么這個過程被稱為“尖峰退火”。

下圖（a）為模擬標 準1025攝氏度的0. 13um PMOS摻雜分布和15 s RTA；下圖（b）是同一結構在1113攝氏度的尖峰退火結果。可以看到，尖峰退火大大降低了雜質擴散。在納米技術節點這種技術變得更加重要，因為這時所需的結面深度變得更薄，在退火過程中應盡量減少雜質擴散。

審核編輯：劉清