Какви улоги игра процесот на жарење?

Во производството на нафора, третманот со жарење е незаменлив чекор на обработка. Греењето во суштина е процес на контролирана термичка обработка, кој вклучува загревање на силиконските наполитанки до одредена температура (обично помеѓу 600°C и 1200°C), држење на одредено времетраење и нивно ладење со соодветна брзина. Не ја менува макроскопската форма на обландите, туку ги поправа и оптимизира нивните внатрешни микроструктури.

Функции на жарење

Со прецизно регулирање на профилите за греење и ладење, процесот на жарење може да ги активира допантните атоми, да го поправа оштетувањето на решетката, да го ублажи внатрешниот стрес и да ја подобри електричната сигурност на наполитанките. Овие критични подобрувања на перформансите поставуваат цврста основа за последователна обработка на нафора, служејќи како основен предуслов за да се обезбеди долгорочна стабилна работа на полупроводнички уреди за крајна употреба под сценарија со голема моќност и висока интеграција.

1. Активирање на допантните атоми

За време на имплантација на јони, високоенергетските допантни атоми (на пример, бор, фосфор, арсен) се внесуваат во силиконската решетка како куршуми. Повеќето атоми се заробени во интерстицијални места или случајни позиции во електрично неактивна состојба - не можат да обезбедат слободни електрони или дупки, и на тој начин не успеваат да ја модифицираат силициумската спроводливост. Греењето обезбедува доволно топлинска енергија за да им овозможи на овие интерстицијални атоми да мигрираат, да заземаат празни места на решетка создадени од оштетувањето на имплантацијата и да се интегрираат во кристалната решетка. Овој процес е познат како супституционално активирање. Само активираните допанти придонесуваат со бесплатни носители на полнење да формираат PN спојки или проводни канали. Без жарење, имплантираните нечистотии само физички постојат во силиконот со незначително влијание врз електричните перформанси.

2. Поправка на оштетување на решетката

Високо-енергетската јонска имплантација ги поместува атомите на силикон од решетки места, генерирајќи бројни празни места, интерстицијали, па дури и аморфен слој од неколку до десетици нанометри дебел на површината на обландата. Таквите неисправни решетки страдаат од мала подвижност на носачот и силна струја на истекување. За време на жарењето, топлинската енергија предизвикува вибрации, дифузија и преуредување на атомите на силициумот. Аморфните региони се рекристализираат преку цврстофазна епитаксија за да се обноват речиси совршените еднокристални структури, аналогно на обновувањето на патот со јами со кратери за враќање на плошноста и структурниот интегритет.

3. Олеснување на внатрешниот стрес

Термичкиот и механичкиот стрес се акумулира во силиконските наполитанки за време на оксидација на висока температура, таложење на тенок слој и брз циклус на температурата. Неублажениот стрес предизвикува наведнување на нафора, лизгачки линии, неуспешно фокусирање на литографијата или дури и фрактура на уредот. Преку добро дизајнирани температурни профили, жарењето ги релаксира атомите на решетката за рамномерно ослободување на преостанатиот стрес.

4. Подобрување на електричната доверливост Одредени производствени чекори воведуваат нечистотии на длабоко ниво како што се тешки метали (железо, бакар), кои формираат центри за рекомбинација во јазот на опсегот, драстично намалувајќи го животниот век на малцинските носачи и зголемувајќи ја струјата на истекување. Греењето со висока температура ги поттикнува овие нечистотии да се дифузираат навнатре и да бидат заробени од површинските слоеви, прочистувајќи ги активните региони. Овој чекор е особено критичен за уредите чувствителни на истекување како што се соларни ќелии и детектори.

Контакт телефон +86-13567891907

Е-пошта: sales@semicorex.com