Sürətli Termal Yuyulmanın Qısa Təqdimatı

Sürətli termal yumşalma (qısaldılmış RTA və ya RTP kimi) yarımkeçiricilərin istehsalında sürətli istilik emal texnologiyasıdır. Onun əsas prinsipi yüksək intensivlikli radiasiyalı istilik mənbəyindən (məsələn, halogen lampalar, lazerlər, flaş lampalar və s.) istifadə edərək vafli səthini sürətlə qızdırmaq, vaflini son dərəcə qısa müddətdə (saniyələr və ya millisaniyələr) hədəf yüksək temperatura qədər qızdırmaq, sonra isə sürətli soyutma prosesidir.

Qızdırma proseslərinin əsas növləri

Qabaqcıl istehsal qovşaqlarında daha qısa yumşalma müddətlərinə olan tələbatdan irəli gələrək, emal müddəti ardıcıl olaraq saniyələrdən millisaniyələrə və daha sonra mikrosaniyələrə qədər azaldılmış yumşalma texnologiyalarının tam portfeli hazırlanmışdır.

1. Sürətli termal yumşalmanı isladın

1 ~ 30 saniyəlik ənənəvi RTA prosesi pik temperaturda qalır.

2. Sürətli termal yumşalma

Vaflilər pik temperatura (~1050°C) çatır, dərhal soyudulmazdan əvvəl cüzi bir saniyədən sonra dayanır; ultra dayaz qovşağın formalaşması üçün əsas proses.

3. Flaş lampasının yumşaldılması

Qövs lampalarından güclü millisaniyə miqyaslı flaş, toplu substratı sərin saxlayaraq, yalnız vafli səthi dərhal qızdırır.

4.Lazer sünbül tavlama

Taranan lazer şüası ən üst silikon təbəqə ilə məhdudlaşan mikrosaniyədən millisaniyəyə lokallaşdırılmış isitmə təmin edir. O, ən aşağı istilik büdcəsini, ən yüksək əlavə aktivləşdirmə səmərəliliyini və mümkün olan ən dayaz qovşaqları təmin edir.

---

Nə üçün ion implantasiyasından sonra sürətli termal tavlama tələb olunur?

İon implantasiyası aqressiv bombardman prosesidir, yüksək enerjili ionlara əsaslanaraq dopinqi tamamlamaq üçün silikon vafliləri vurur, bu da vaflidə ciddi ziyan vuracaq və yalnız yumşalma prosesi ilə həll edilə bilən iki kritik qüsurla nəticələnəcək.

1. Dopants düzgün olmayan qəfəs yerlərini tutur

Sərbəst yük daşıyıcıları (deşiklər və ya elektronlar) yaratmaq üçün əlavə atomlar (Bor, Fosfor, Arsen) üçün onlar yerli silisium atomlarını əvəz edərək əvəzedici qəfəs yerlərini tutmalıdırlar. İmplantasiyadan dərhal sonra dopantların əksəriyyəti interstisial mövqelərdə tələyə düşür. Bu interstisial qatqı maddələri elektrik cəhətdən qeyri-aktivdir və heç bir daşıyıcının keçiriciliyinə kömək edə bilməz. Yuyulma, interstisial qatqı maddələrini əvəzedici yerlərə köçürmək üçün istilik enerjisi təmin edir, beləliklə, həqiqi "dopant aktivləşdirilməsinə" nail olur və onları funksional donorlara və ya qəbuledicilərə çevirir. Dopant aktivləşdirmə dərəcəsi birbaşa qatqılı təbəqənin təbəqə müqavimətini idarə edir.

2. Şəbəkə quruluşu ciddi şəkildə zədələnir

Yüksək dozalı ion implantasiyası vafli səthində nizamlı kristal qəfəsləri pozur və hətta amorflaşmaya səbəb ola bilər: ilkin olaraq yaxşı düzülmüş tək kristal silisium nizamsız şüşəyə bənzər amorf silikon təbəqəyə çevrilir. Tavlama, bu amorf silikon təbəqəni şablon kimi bütöv əsas silisiumdan istifadə edərək yenidən tək kristala çevirməyə imkan verir. Bu proses bərk fazalı epitaksial yenidən kristallaşma (SPER) adlanır.

Niyə yumşalma prosesi "sürətli" olmalıdır?

Yüksək temperaturda müalicə məcburidirsə, niyə sürətli termal tavlama emal yerinə uzun müddət isitmə üçün adi sobalardan istifadə etməyək? Səbəb odur ki, yüksək temperatur nəinki çirkləri aktivləşdirir, həm də onların içəriyə doğru yayılmasına səbəb olur və qovşağı daha da dərinləşdirir. Qabaqcıl yarımkeçirici cihazlar ultra dayaz qovşaqlar (USJ) tələb edir, qovşaq nə qədər dayaz olsa, bir o qədər yaxşıdır.

Dopant diffuziya məsafəsi düsturla müəyyən edilmiş istilik büdcəsi ilə müəyyən edilir:

Diffuziya Uzunluğu ≈ √(D · t), D ∝ exp(−Eₐ/kT)

D = qatqı diffuziya əmsalı (temperatur ilə eksponent olaraq yüksəlir)

t = yüksək temperaturda qalma müddəti

Daha yüksək temperaturlar və daha uzun istilik saxlama müddətləri hər ikisi daha dərin qovşaqlara gətirib çıxarır və əsas mübadilə yaradır: əlavənin tam aktivləşdirilməsi üçün kifayət qədər yüksək temperatur lazımdır, lakin qovşaqların dərinləşməsinin qarşısını almaq üçün minimal istilik müddəti tələb olunur.

Yeganə məqsədəuyğun həll, yüksək temperaturun ultra-qısa pəncərəyə məruz qalmasını məhdudlaşdıraraq, dərhal soyutma ilə pik temperatura sürətlə yüksəlməkdir. Bu, adi soba isitmə müalicəsi ilə müqayisədə sürətli termal tavlamanın əsas üstünlüyüdür: ikinci və ya hətta millisaniyəlik miqyaslı temperatur dövriyyəsi ümumi istilik büdcəsini minimuma endirir.

Semicorex yüksək keyfiyyət təklif edirRTP/RTA vafli daşıyıcılarımüştərilərin ehtiyaclarına əsaslanır. Hər hansı bir sualınız varsa və ya əlavə məlumatlara ehtiyacınız varsa, bizimlə əlaqə saxlamaqdan çəkinməyin.

Əlaqə telefonu +86-13567891907

E-poçt: sales@semicorex.com