Milliseid rolle lõõmutamisprotsess mängib?

Vahvlite valmistamisel on lõõmutamine asendamatu töötlemisetapp. Lõõmutamine on sisuliselt kontrollitud kuumtöötlusprotsess, mis hõlmab räniplaatide kuumutamist teatud temperatuurini (tavaliselt vahemikus 600 °C kuni 1200 °C), nende teatud aja jooksul hoidmist ja sobiva kiirusega jahutamist. See ei muuda vahvlite makroskoopilist kuju, vaid parandab ja optimeerib nende sisemisi mikrostruktuure.

Lõõmutamise funktsioonid

Täpselt reguleerides kütte- ja jahutusprofiile, võib lõõmutamisprotsess aktiveerida lisandiaatomeid, parandada võre kahjustusi, leevendada sisemist pinget ja parandada vahvlite elektrilist töökindlust. Need kriitilised jõudluse täiustused loovad tugeva aluse järgnevaks vahvlite töötlemiseks, mis on põhieelduseks lõppkasutusega pooljuhtseadmete pikaajalise stabiilse töö tagamiseks suure võimsusega ja suure integratsiooni stsenaariumide korral.

1. Dopant-aatomite aktiveerimine

Ioonide implanteerimise ajal juhitakse suure energiaga dopantide aatomid (nt boor, fosfor, arseen) nagu kuulid ränivõresse. Enamik aatomeid jääb lõksu interstitsiaalsetesse kohtadesse või juhuslikesse positsioonidesse elektriliselt mitteaktiivses olekus, mis ei suuda varustada vabu elektrone või auke ega suuda seega muuta räni juhtivust. Lõõmutamine varustab piisavalt soojusenergiat, et võimaldada neil interstitsiaalsetel aatomitel migreeruda, hõivata implantatsioonikahjustusest tekkinud vabu võrekohti ja integreeruda kristallvõre. Seda protsessi nimetatakse asendusaktiveerimiseks. Ainult aktiveeritud lisandid aitavad kaasa vabade laengukandjate moodustamisele PN-ühenduste või juhtivate kanalite moodustamiseks. Ilma lõõmutamiseta eksisteerivad siirdatud lisandid räni sees ainult füüsiliselt, millel on tühine mõju elektrilisele jõudlusele.

2. Võre kahjustuste parandamine

Suure energiaga ioonide siirdamine tõrjub räni aatomid võrekohtadelt välja, tekitades vahvli pinnale arvukalt vabu kohti, vahematerjale ja isegi mitme kuni kümne nanomeetri paksuse amorfse kihi. Sellised defektsed võred kannatavad vähese kandja liikuvuse ja tugeva lekkevoolu tõttu. Lõõmutamise ajal käivitab soojusenergia vibratsiooni, difusiooni ja räni aatomite ümberpaigutamise. Amorfsed piirkonnad kristalliseeruvad ümber tahkefaasilise epitaksia abil, et taastada peaaegu täiuslikud ühekristallstruktuurid, mis on analoogselt kraatriga kaetud tee pinnakattega, et taastada tasasust ja struktuuri terviklikkust.

3. Sisemise stressi leevendamine

Termiline ja mehaaniline pinge koguneb räniplaatidesse kõrgel temperatuuril oksüdatsiooni, õhukese kile sadestumise ja kiire temperatuuritsükli ajal. Leevendamatu stress põhjustab vahvli paindumist, libisemisjooni, ebaõnnestunud litograafia teravustamist või isegi seadme purunemist. Läbi hästi kavandatud temperatuuriprofiilide lõõmutamine lõõgastab võre aatomeid, et vabastada ühtlaselt jääkpinged.

4. Elektrilise töökindluse parandamine Teatud tootmisetapid toovad sisse sügaval tasemel lisandeid, nagu raskmetallid (raud, vask), mis moodustavad ribavahes rekombinatsioonikeskused, vähendades drastiliselt vähemuskandja eluiga ja suurendades lekkevoolu. Kõrgtemperatuuriline lõõmutamine sunnib need lisandid sissepoole difundeeruma ja jääma pinda eralduvate kihtide poolt kinni, puhastades aktiivseid piirkondi. See samm on eriti oluline lekketundlike seadmete, näiteks päikesepatareide ja detektorite puhul.

Kontakttelefon # +86-13567891907

E-post: sales@semicorex.com