Kokius vaidmenis atlieka atkaitinimo procesas?

Gaminant plokšteles, atkaitinimas yra būtinas apdorojimo etapas. Atkaitinimas iš esmės yra kontroliuojamas terminio apdorojimo procesas, apimantis silicio plokštelių kaitinimą iki tam tikros temperatūros (paprastai nuo 600 °C iki 1200 °C), palaikymą tam tikrą laiką ir aušinimą atitinkamu greičiu. Jis nekeičia makroskopinės plokštelių formos, bet pataiso ir optimizuoja jų vidines mikrostruktūras.

Atkaitinimo funkcijos

Tiksliai reguliuojant šildymo ir vėsinimo profilius, atkaitinimo procesas gali suaktyvinti priedo atomus, atitaisyti grotelių pažeidimus, sumažinti vidinį įtampą ir pagerinti plokštelių elektrinį patikimumą. Šie kritiniai našumo patobulinimai sudaro tvirtą pagrindą tolesniam plokštelių apdorojimui, o tai yra pagrindinė prielaida, siekiant užtikrinti ilgalaikį stabilų galutinio naudojimo puslaidininkinių įrenginių veikimą pagal didelės galios ir didelės integracijos scenarijus.

1. Priedo atomų aktyvavimas

Implantuojant jonus, didelės energijos priemaišų atomai (pvz., boras, fosforas, arsenas) į silicio gardelę patenka kaip kulkos. Dauguma atomų įstrigo intersticinėse vietose arba atsitiktinėse padėtyse elektrai neaktyvioje būsenoje – negali tiekti laisvųjų elektronų ar skylių, todėl nepakeičia silicio laidumo. Atkaitinimas tiekia pakankamai šiluminės energijos, kad šie intersticiniai atomai galėtų migruoti, užimti laisvas gardelės vietas, atsiradusias dėl implantacijos pažeidimo, ir integruotis į kristalinę gardelę. Šis procesas žinomas kaip pakaitinis aktyvinimas. Tik aktyvuoti priedai prisideda prie laisvųjų krūvininkų, kad sudarytų PN jungtis arba laidžius kanalus. Be atkaitinimo, implantuotos priemaišos tik fiziškai egzistuoja silicyje ir turi nereikšmingą poveikį elektriniam veikimui.

2. Grotelių pažeidimo taisymas

Didelės energijos jonų implantacija išstumia silicio atomus iš gardelės vietų, todėl plokštelės paviršiuje susidaro daug laisvų vietų, tarpinių elementų ir net amorfinis sluoksnis nuo kelių iki dešimčių nanometrų storio. Tokios defektinės grotelės kenčia dėl mažo nešiklio mobilumo ir didelės nuotėkio srovės. Atkaitinimo metu šiluminė energija sukelia vibraciją, difuziją ir silicio atomų persitvarkymą. Amorfiniai regionai perkristalizuojasi per kietosios fazės epitaksiją, kad atkurtų beveik tobulas vieno kristalo struktūras, panašiai kaip kraterio duobėto kelio dangos atkūrimas, kad būtų atkurtas lygumas ir struktūrinis vientisumas.

3. Vidinio streso pašalinimas

Šiluminis ir mechaninis įtempis kaupiasi silicio plokštelėse aukštos temperatūros oksidacijos, plonasluoksnio nusodinimo ir greito temperatūros ciklo metu. Neatsipalaidavęs stresas sukelia plokštelės nusilenkimą, slydimo linijas, nesėkmingą litografijos fokusavimą ar net įrenginio lūžimą. Dėl gerai suplanuotų temperatūros profilių atkaitinimas atpalaiduoja gardelės atomus, kad būtų tolygiai pašalintas liekamasis įtempis.

4. Elektrinio patikimumo gerinimas Tam tikri gamybos etapai įneša gilių priemaišų, tokių kaip sunkieji metalai (geležis, varis), kurios sudaro rekombinacijos centrus juostos tarpelyje, drastiškai sumažindamos mažumos nešiklio tarnavimo laiką ir padidindamos nuotėkio srovę. Atkaitinimas aukštoje temperatūroje skatina šias priemaišas pasklisti į vidų ir jas užfiksuoti paviršių gaunantys sluoksniai, išvalantys aktyvias sritis. Šis žingsnis ypač svarbus nuotėkiui jautriems įrenginiams, tokiems kaip saulės elementai ir detektoriai.

Telefonas pasiteirauti # +86-13567891907

paštas: sales@semicorex.com