Die Modellierung der Blitzlampenausheilung
In der Halbleiterindustrie verwendet man zunehmend Siliciumcarbid (SiC). Um die europäische Position auf dem sich schnell entwickelnden Markt zu festigen, wurde durch das GROWTH-Programm ein Konsortium aus mehr als zehn verschiedenen Organisationen einschließlich einiger Spitzenuniversitäten finanziert. Mehr als drei Jahre lang experimentierte die Gruppe mit dem Verfahren der Blitzlampenausheilung (Flash Lamp Annealing, FLA), die innerhalb von Millisekunden ein schnelles Erhitzen oder Abkühlen ermöglicht. Ihre Arbeit, die durch die Definition des FLASiC-Verfahrens abgeschlossen wurde, war durch die Entwicklung und den Einsatz eines umfangreichen Computermodells möglich. Das Modell löst die Gleichungen zur Beschreibung der thermischen Prozesse während der FLA wie den Hitzefluss, die entstehende Temperaturverteilung und den wichtigen Schmelzprozess. Das thermische Modell wird durch ein optisches Modell ergänzt, das die Energieberechnungen in den Substratschichten ausführt. Das Modell erwies sich als sehr hilfreich bei der Optimierung des Schmelzstoppverfahrens. Dadurch wird das Risiko unebener Oberflächen verringert, die die Qualität des Produkts beeinträchtigen und den Wafer schlimmstenfalls unbrauchbar machen. Die Einbeziehung eines Kohlenstoffmodells erbrachte weitere Verbesserungen. Die Endkomponente des Modellierungssystems ist ein Modul zur empfundenen Dehnung der Wafer, wenn sie der FLA unterzogen werden. Insgesamt entsprechen die Modellergebnisse den Beobachtungen des Konsortiums im Halbleiterlabor sehr gut. Die Wissenschaftler der Universität Cambridge weisen auch darauf hin, dass das System in weiteren Disziplinen angewendet werden kann.