Thermobehandlung von Halbleitermaterialien im msec-Bereich

Halbleitermaterialien, insbesondere Silizium, erfordern nach bestimmten Prozessschritten wie der strahlenschädigenden Ionenimplantations-Dotierung eine Temperbehandlung, deren Zeitdauer im Verlauf der letzten Jahre im Extremfall nur noch ca. 1 sec betrug. Solche kurzen Temperzeiten erfordern Anlagen, bei denen die Oberflächen durch Lichteinstrahlung bewirkt werden kann, um schnelle Zykluszeiten und eine geringe Aufheizung der Probenumgebung zu gewährleisten. Kürzlich wurden diese Anforderungen noch verschärft, indem die Forderung nach Temperzeiten im msec-Bereich erhoben wurde. Während Temperzeiten bis hinab zu einer Sekunde noch mit relativ langsam reagierenden Halogenlampen gewährleistet werden können, sind kürzere Temperzeiten nur noch mit schnell schaltbaren Xenon-Blitzlampen oder gerasterten Laserstrahlen realisierbar. Der Vorteil solch einer extrem kurzen Oberflächen-Wärmebehandlung liegt vor allem darin, dass das Volumen der Probe nicht mehr unbedingt durchgeheizt wird, andererseits aber auch ein gezieltes Anschmelzen von Oberflächen möglich wird. Ebenso sind mit solchen Techniken extrem kurze Zykluszeiten in Produktionsabläufen realisierbar. Im Vortrag werden Fragen der Anlagentechnik sowie Anwendungsbeispiele aus der fortgeschrittenen Halbleitertechnologie behandelt: a) Unterdrückung der beschleunigten Diffusion von Bor-Implantaten, sowie b) Unterstützung der Heteroepitaxie von Siliziumkarbid auf Silizium durch nanoskalige Phasenverflüssigung an der Grenzfläche. Es wird ein kurzer Ausblick zu Anwendungen ausserhalb der Welt der Halbleiter gegeben.