1. Kakaretso
Ho futhumatsa, ho tsejoang hape e le ts'ebetso ea mocheso, ho bolela mekhoa ea tlhahiso e sebetsang ka mocheso o phahameng, hangata o phahame ho feta sebaka se qhibilihang sa aluminium.
Ts'ebetso ea ho futhumatsa hangata e etsoa ka seboping sa mocheso o phahameng 'me e kenyelletsa lits'ebetso tse kholo joalo ka oxidation, diffusion ea litšila, le annealing bakeng sa ho lokisa sekoli sa kristale tlhahisong ea semiconductor.
Oxidation: Ke mokhoa oo sephaphatha sa silicon se behoang sepakapakeng sa li-oxidants tse kang oksijene kapa mouoane oa metsi bakeng sa phekolo ea mocheso o phahameng oa mocheso, o bakang karabelo ea lik'hemik'hale holim'a silicon wafer ho etsa filimi ea oxide.
Ts'ilafalo ea ho se hloeke: e bua ka tšebeliso ea melao-motheo ea phallo ea mocheso tlas'a maemo a phahameng a mocheso ho kenya likarolo tsa litšila ka har'a silicon substrate ho latela litlhoko tsa ts'ebetso, e le hore e be le kabo e khethehileng ea mahloriso, ka hona e fetola thepa ea motlakase ea thepa ea silicon.
Annealing e bolela mokhoa oa ho futhumatsa sephaphatha sa silicon ka mor'a ho kenngoa ha ion ho lokisa mefokolo e bakoang ke ho kenngoa ha ion.
Ho na le mefuta e meraro ea lisebelisoa tse sebelisoang bakeng sa oxidation / diffusion / annealing:
- Orizontal sebōpi;
- Sebōpi se otlolohileng;
- Sebōpi sa ho futhumatsa ka potlako: lisebelisoa tsa phekolo ea mocheso o potlakileng
Mekhoa e tloaelehileng ea phekolo ea mocheso haholo-holo e sebelisa phekolo ea nako e telele ea mocheso o phahameng ho felisa tšenyo e bakiloeng ke ho kenngoa ha ion, empa mefokolo ea eona ke ho tlosoa ha sekoli ho sa phetheheng le ho fokotsa ts'ebetso ea ts'ebetso ea litšila tse kentsoeng.
Holim'a moo, ka lebaka la mocheso o phahameng oa liheke le nako e telele, kabo ea litšila e kanna ea etsahala, e bakang palo e kholo ea litšila ho hasana le ho hloleha ho fihlela litlhoko tsa mateano a sa tebang le kabo e tšesaane ea litšila.
Ho kenya li-wafers tse kenngoeng ka ion ka potlako ho sebelisa lisebelisoa tsa ho sebetsa ka mocheso o potlakileng (RTP) ke mokhoa oa phekolo ea mocheso o futhumatsang sephaphatha kaofela mochesong o itseng (ka kakaretso 400-1300 ° C) ka nako e khutšoanyane haholo.
Ha ho bapisoa le ho futhumatsa sebōpi, e na le melemo ea tekanyetso e fokolang ea mocheso, mefuta e fokolang ea motsamao oa litšila sebakeng sa doping, tšilafalo e fokolang le nako e khutšoanyane ea ho sebetsa.
Ts'ebetso e potlakileng ea ho futhumatsa mocheso e ka sebelisa mefuta e fapaneng ea mehloli ea matla, 'me nako ea ho koala e pharaletse haholo (ho tloha ho 100 ho isa ho 10-9s, joalo ka ho khantšoa ha mabone, laser annealing, joalo-joalo). E ka kenya tšebetsong litšila ka botlalo ha e ntse e hatella kabo ea litšila ka katleho. Hajoale e sebelisoa haholo lits'ebetsong tsa tlhahiso ea potoloho e kopaneng e nang le li-wafer diameters tse fetang 200mm.
2. Mokhoa oa bobeli oa ho futhumatsa
2.1 Ts'ebetso ea oxidation
Ts'ebetsong e kopaneng ea tlhahiso ea potoloho, ho na le mekhoa e 'meli ea ho etsa lifilimi tsa silicon oxide: thermal oxidation le deposition.
Ts'ebetso ea oxidation e bua ka mokhoa oa ho theha SiO2 holim'a li-wafers tsa silicon ka mocheso oa mocheso. Filimi ea SiO2 e entsoeng ke oxidation ea mocheso e sebelisoa haholo ts'ebetsong ea tlhahiso ea potoloho e kopantsoeng ka lebaka la thepa ea eona e phahameng ea ho pata motlakase le bokhoni ba ts'ebetso.
Lisebelisoa tsa eona tsa bohlokoa ke tse latelang:
- Sireletsa lisebelisoa ho tsoa mengopeng le litšila;
- Ho fokotsa ho itšehla thajana ha bajari ba qosoang (passivation ea sefahleho);
- Lisebelisoa tsa dielectric ka oxide ea heke kapa mehaho ea lisele tsa polokelo;
- Ho kenya masking ka doping;
- Lera la dielectric pakeng tsa likarolo tsa tšepe tsa conductive.
(1)Tšireletso ea lisebelisoa le ho itšehla thajana
SiO2 e hōlileng ka holim'a sephaphatha (silicon wafer) e ka sebetsa e le mokoallo o atlehang oa ho arola le ho sireletsa lisebelisoa tse hlokolosi ka har'a silicon.
Hobane SiO2 ke thepa e thata le e se nang porous (e teteaneng), e ka sebelisoa ho arola ka katleho lisebelisoa tse sebetsang holim'a silicon. Lera le thata la SiO2 le tla sireletsa sephaphatha sa silicon ho tsoa mengopeng le tšenyo e ka hlahang nakong ea ts'ebetso ea tlhahiso.
(2)Phahamiso ya bokahodimo
Surface passivation Monyetla o moholo oa SiO2 e holisitsoeng ka mocheso ke hore e ka fokotsa sekhahla sa silicon ka ho thibela libonto tsa eona tse leketlang, e leng phello e tsejoang e le "surface passivation".
E thibela ho senyeha ha motlakase le ho fokotsa tsela ea ho lutla ha hona joale e bakoang ke mongobo, li-ion kapa litšila tse ling tse ka ntle. Lera le thata la SiO2 le sireletsa Si ho tloha ho mengoapo le ho senya ts'ebetso e ka hlahang nakong ea tlhahiso ea morao-rao.
Lera la SiO2 le hōlileng holim'a Si holim'a metsi le ka tlama litšila tse sebetsang ka motlakase (mobile ion tšilafalo) holim'a Si. Passivation e boetse e bohlokoa bakeng sa ho laola ho lutla ha lisebelisoa tsa mateano le ho holisa li-oxide tsa heke tse tsitsitseng.
Joalo ka sekhahla sa passivation sa boleng bo holimo, lera la oxide le na le litlhoko tsa boleng tse kang botenya bo ts'oanang, ha ho na li-pinholes le voids.
Ntho e 'ngoe ea ho sebelisa oxide layer e le Si surface passivation layer ke botenya ba oxide layer. Lera la oxide le tlameha ho ba le lekaneng ho thibela lera la tšepe hore le se ke la tjhaja ka lebaka la ho bokella tefiso holim'a silicon, e ts'oanang le polokelo ea tefiso le litšobotsi tsa ho senyeha ha li-capacitor tse tloaelehileng.
SiO2 e boetse e na le coefficient e ts'oanang haholo ea katoloso ea mocheso ho Si. Li-wafers tsa silicon li atoloha nakong ea ts'ebetso ea mocheso o phahameng le konteraka nakong ea pholileng.
SiO2 e atoloha kapa e etsa likonteraka ka sekhahla se haufi haholo le sa Si, se fokotsang ho loants'a ha silicon oafer nakong ea mocheso oa mocheso. Sena se boetse se qoba ho arohana ha filimi ea oxide ho tloha holim'a silicon ka lebaka la khatello ea filimi.
(3)Heke oxide dielectric
Bakeng sa sebopeho se sebelisoang haholo le sa bohlokoa sa heke ea oxide ho theknoloji ea MOS, lesela le tšesaane haholo la oxide le sebelisoa e le thepa ea dielectric. Kaha lera la oxide ea heke le Si ka tlase li na le litšobotsi tsa boleng bo phahameng le botsitso, lera la oxide la heke hangata le fumanoa ka kholo ea mocheso.
SiO2 e na le matla a phahameng a dielectric (107V / m) le ho hanyetsa ho phahameng (hoo e ka bang 1017Ω·cm).
Senotlolo sa ho tšepahala ha lisebelisoa tsa MOS ke botšepehi ba lera la oxide ea heke. Sebopeho sa heke lisebelisoa tsa MOS se laola ho phalla ha hona joale. Hobane oxide ena ke motheo oa ts'ebetso ea li-microchips tse thehiloeng ho thekenoloji ea phello ea tšimo,
Ka hona, boleng bo phahameng, botenya bo botle ba filimi bo ts'oanang le ho ba sieo ha litšila ke litlhoko tsa eona tsa mantlha. Tšilafalo leha e le efe e ka senyang mosebetsi oa mohaho oa heke oa oxide e tlameha ho laoloa ka thata.
(4)Tšitiso ea doping
SiO2 e ka sebelisoa e le lesela le sebetsang la masking bakeng sa ho khetha doping ea holim'a silicon. Hang ha lesela la oxide le thehoa holim'a silicon, SiO2 e karolong e bonaletsang ea mask e kenngoa ho etsa fensetere eo ka eona thepa ea doping e ka kenang sephakeng sa silicon.
Moo ho se nang lifensetere, oxide e ka sireletsa bokaholimo ba silicon le ho thibela litšila hore li se ke tsa hasana, kahoo e nolofalletsa ho kenngoa ha litšila tse khethiloeng.
Li-Dopants li tsamaea butle ho SiO2 ha li bapisoa le Si, kahoo ho hlokahala feela lesela le tšesaane la oxide ho thibela li-dopants (hlokomela hore sekhahla sena se itšetlehile ka mocheso).
Lera le lesesaane la oxide (mohlala, 150 Å thick) le ka boela la sebelisoa libakeng tseo ho tsona ho kenngoa ha ion ho hlokahalang, tse ka sebelisoang ho fokotsa tšenyo ea holim'a silicon.
E boetse e lumella taolo e ntlafetseng ea botebo ba mateano nakong ea ho kenngoa ha litšila ka ho fokotsa phello ea mocha. Ka mor'a ho kenngoa, oxide e ka tlosoa ka mokhoa o ikhethileng ka hydrofluoric acid ho etsa hore bokaholimo ba silicon bo batalle hape.
(5)Lera la dielectric pakeng tsa lihlopha tsa tšepe
SiO2 ha e tsamaise motlakase tlas'a maemo a tloaelehileng, kahoo ke insulator e sebetsang pakeng tsa likarolo tsa tšepe ka li-microchips. SiO2 e ka thibela lipotoloho tse khutšoane lipakeng tsa lera le ka holimo la tšepe le lera la tšepe le tlase, joalo ka ha insulator terateng e ka thibela lipotoloho tse khutšoane.
Tlhokahalo ea boleng ba oxide ke hore ha e na li-pinholes le li-voids. Hangata e sebelisoa ho fumana mokelikeli o sebetsang haholoanyane, o ka fokotsang ho ata ha tšoaetso. Hangata e fumanoa ka ho kenngoa ha mouoane oa lik'hemik'hale ho e-na le ho hōla ha mocheso.
Ho latela khase e arabelang, mokhoa oa oxidation hangata o arotsoe ka:
- Oxidation ea oksijene e omileng: Si + O2→ SiO2;
- Oxidation ea oksijene e metsi: 2H2O (mouoane oa metsi) + Si→SiO2+2H2;
- Chlorine-doped oxidation: Khase ea chlorine, joalo ka hydrogen chloride (HCl), dichlorethylene DCE (C2H2Cl2) kapa lihlahisoa tsa eona, e eketsoa ho oksijene ho ntlafatsa sekhahla sa oxidation le boleng ba lera la oxide.
(1)Mokhoa o omileng oa oksijene oxidation: Limolek'hule tsa oksijene ka khase ea karabelo li hasana ka lera le seng le entsoe la oxide, li fihla sebopeho pakeng tsa SiO2 le Si, li itšoara ka Si, ebe li theha sekhahla sa SiO2.
SiO2 e lokiselitsoeng ke oxidation e omeletseng ea oksijene e na le sebopeho se teteaneng, botenya bo ts'oanang, bokhoni bo matla ba masking bakeng sa ente le ho hasana, le mokhoa o phahameng oa ho pheta-pheta. Bothata ba eona ke hore sekhahla sa kholo se lieha.
Mokhoa ona ka kakaretso o sebelisoa bakeng sa oxidation ea boleng bo holimo, joalo ka heke ea dielectric oxidation, buffer layer oxidation, kapa ho qala oxidation le ho emisa oxidation nakong ea oxidation e teteaneng ea buffer layer.
(2)Ts'ebetso ea oksijene e metsi: Mouoane oa metsi o ka tsamaisoa ka ho toba ka oksijene, kapa o ka fumanoa ka tsela eo haedrojene le oksijene e sebetsang ka eona. Sekhahla sa oxidation se ka fetoloa ka ho fetola sekhahla sa khatello ea hydrogen kapa mouoane oa metsi ho ea ho oksijene.
Hlokomela hore ho netefatsa polokeho, karo-karolelano ea haedrojene ho oksijene ha ea lokela ho feta 1.88:1. Oxidation ea oksijene e metsi e bakoa ke boteng ba oksijene le mouoane oa metsi ka har'a khase e arabelang, 'me mouoane oa metsi o tla senyeha ho ba hydrogen oxide (H O) ka mocheso o phahameng.
Sekhahla sa phallo ea hydrogen oxide ho silicon oxide se potlakile haholo ho feta sa oksijene, kahoo sekhahla sa oksijene e metsi se ka ba tatellano e le 'ngoe ea boholo ho feta sekhahla se omeletseng sa oksijene ea oksijene.
(3)Ts'ebetso ea chlorine-doped oxidation: Ho phaella ho oxidation ea oksijene e omileng le oxidation ea oksijene e metsi, khase ea chlorine, e kang hydrogen chloride (HCl), dichlorethylene DCE (C2H2Cl2) kapa lihlahisoa tsa eona, e ka ekeletsoa ho oksijene ho ntlafatsa sekhahla sa oxidation le boleng ba oxide layer. .
Lebaka le ka sehloohong la ho eketseha ha sekhahla sa oxidation ke hore ha chlorine e eketsoa bakeng sa oxidation, ha se feela hore reactant e na le mouoane oa metsi o ka potlakisang oxidation, empa chlorine e boetse e bokella haufi le sebopeho pakeng tsa Si le SiO2. Ka pel'a oksijene, metsoako ea chlorosilicon e fetoloa habonolo hore e be silicon oxide, e ka etsang hore oxidation e be teng.
Lebaka le ka sehloohong la ho ntlafatsa boleng ba oxide layer ke hore liathomo tsa chlorine tse ka har'a oxide lera li ka hloekisa ts'ebetso ea li-ion tsa sodium, ka hona, li fokotsa bofokoli ba oxidation bo hlahisoang ke tšilafalo ea ion ea sodium ea lisebelisoa le ho sebetsa lisebelisoa tse tala. Ka hona, chlorine doping e kenya letsoho lits'ebetsong tse ngata tse omeletseng tsa oksijene.
2.2 Ts'ebetso ea phallo
Phatlalatso ea setso e bolela ho fetisetsoa ha lintho ho tloha libakeng tse phahameng ho ea libakeng tse fokolang ho fihlela li ajoa ka ho lekana. Mokhoa oa ho hasanya o latela molao oa Fick. Phapang e ka etsahala lipakeng tsa lintho tse peli kapa ho feta, 'me phapang ea mahloriso le mocheso lipakeng tsa libaka tse fapaneng li tsamaisa kabo ea lintho hore e be boemong bo lekanang.
E 'ngoe ea thepa ea bohlokoahali ea thepa ea semiconductor ke hore conductivity ea bona e ka fetoloa ka ho eketsa mefuta e fapaneng kapa likhakanyo tsa li-dopants. Tlhahisong e kopaneng ea potoloho, ts'ebetso ena hangata e finyelloa ka ts'ebetso ea doping kapa diffusion.
Ho itšetlehile ka lipakane tsa moralo, lisebelisoa tsa semiconductor tse kang silicon, germanium kapa III-V metsoako li ka fumana thepa e 'meli e fapaneng ea semiconductor, mofuta oa N kapa P-mofuta, ka ho sebelisa doping le litšila tsa bafani kapa litšila tse amohelehang.
Doping ea semiconductor e etsoa haholo ka mekhoa e 'meli: ho kenya kapa ho kenya ion, e' ngoe le e 'ngoe e na le litšobotsi tsa eona:
Diffusion doping ha e theko e tlase, empa mohopolo le botebo ba thepa ea doping e ke ke ea laoloa ka nepo;
Le hoja ho kenngoa ha ion ho batla ho bitsa chelete e ngata, ho lumella taolo e nepahetseng ea boemo ba mahloriso ba dopant.
Pele ho lilemo tsa bo-1970, boholo ba sebopeho sa litšoantšo tse kopantsoeng tsa potoloho bo ne bo le ka tatellano ea 10μm, 'me theknoloji ea setso ea phallo ea mocheso e ne e sebelisoa hangata bakeng sa doping.
Ts'ebetso ea ho hasana e sebelisoa haholo ho fetola lisebelisoa tsa semiconductor. Ka ho arola lintho tse fapaneng ho lisebelisoa tsa semiconductor, conductivity ea bona le thepa e 'ngoe ea' mele e ka fetoloa.
Ka mohlala, ka ho arola boron ea trivalent element ho silicon, semiconductor ea mofuta oa P e thehoa; ka ho etsa doping pentavalent elements phosphorus kapa arsenic, semiconductor ea mofuta oa N e thehoa. Ha semiconductor ea mofuta oa P e nang le masoba a mangata e kopana le semiconductor ea mofuta oa N e nang le li-electrone tse ngata, ho thehoa PN junction.
Ha boholo ba likarolo bo ntse bo fokotseha, ts'ebetso ea ho ata ha isotropic e etsa hore ho khonehe hore li-dopants li hasane ka lehlakoreng le leng la thebe ea oxide layer, e leng se bakang marikhoe lipakeng tsa libaka tse haufi.
Ntle le litšebeliso tse ling tse khethehileng (tse kang karohano ea nako e telele ho theha libaka tse hananang le matla a phahameng a matla), mokhoa oa ho hasanya o ile oa nkeloa sebaka ke ho kenngoa ha ion.
Leha ho le joalo, molokong oa theknoloji o ka tlase ho 10nm, kaha boholo ba Fin ka har'a sesebelisoa sa "fin-effect transistor" sa mahlakore a mararo (FinFET) se nyenyane haholo, ho kenngoa ha ion ho tla senya sebopeho sa eona se senyenyane. Tšebeliso ea mokhoa o tiileng oa ho hasanya mohloli o ka rarolla bothata bona.
2.3 Mokhoa oa ho theola maemo
The annealing process e boetse e bitsoa thermal annealing. Mokhoa ona ke ho beha sephaphatha sa silicon sebakeng sa mocheso o phahameng ka nako e itseng ho fetola microstructure holim'a metsi kapa ka hare ho sephaphatha sa silicon ho finyella morero o itseng oa ts'ebetso.
Lintlha tse bohlokoa ka ho fetisisa ts'ebetsong ea annealing ke mocheso le nako. Ha mocheso o phahame 'me nako e telele, ho na le tekanyetso e phahameng ea mocheso.
Ts'ebetsong ea sebele ea tlhahiso ea potoloho e kopanetsoeng, tekanyetso ea mocheso ea mocheso e laoloa ka thata. Haeba ho na le mekhoa e mengata ea li-annealing ha ho ntse ho phalla, tekanyetso ea mocheso e ka hlalosoa e le boemo bo phahameng ba phekolo e mengata ea mocheso.
Leha ho le joalo, ka miniaturization ea li-node tsa ts'ebetso, tekanyetso e lumelletsoeng ea mocheso ts'ebetsong eohle e fetoha e nyenyane le e nyenyane, ke hore, mocheso oa mocheso o phahameng oa mocheso o fokotseha 'me nako e ba khutšoanyane.
Hangata, ts'ebetso ea annealing e kopantsoe le ho kenngoa ha ion, ho beha filimi e tšesaane, ho etsoa ha tšepe ea silicide le mekhoa e meng. Ntho e tloaelehileng ka ho fetisisa ke ho kenya mocheso ka mor'a ho kenngoa ha ion.
Ho kenngoa ha ion ho tla ama liathomo tsa substrate, ho etsa hore li tsoe mohahong oa pele oa lesela le ho senya lesela la substrate. Thermal annealing e ka lokisa tšenyo ea lattice e bakiloeng ke ho kenngoa ha ion hape e ka tlosa liathomo tsa litšila tse kenngoeng ho tloha likheong tsa lerata ho ea libakeng tsa marang-rang, kahoo ea li kenya tšebetsong.
Thempereichara e hlokehang bakeng sa ho lokisa tšenyo ea lattice e ka ba 500°C, 'me mocheso o hlokahalang bakeng sa ts'ebetso ea litšila e ka ba 950°C. Ka khopolo, ha nako e ntse e le telele le mocheso o phahameng, ho eketsa sekhahla sa ts'ebetso ea litšila, empa tekanyetso ea mocheso e phahameng haholo e tla lebisa ho qhalaneng ho feteletseng ha litšila, ho etsa hore ts'ebetso e se ke ea laoleha 'me e qetelle e baka ho senyeha ha sesebelisoa le ts'ebetso ea potoloho.
Ka hona, ka nts'etsopele ea thekenoloji ea tlhahiso, mokhoa oa khale oa sebōpi oa nako e telele o ile oa nkeloa sebaka ke "reperating thermal annealing" (RTA).
Ts'ebetsong ea tlhahiso, lifilimi tse ling li hloka ho kenella ka har'a ts'ebetso ea mocheso ka mor'a hore li behoe ho fetola likarolo tse itseng tsa 'mele kapa tsa lik'hemik'hale tsa filimi. Ka mohlala, filimi e hlephileng e fetoha e teteaneng, e fetola sekhahla sa eona se omileng kapa se metsi;
Ts'ebetso e 'ngoe e sebelisoang hangata e etsahala nakong ea ha ho etsoa silicide ea tšepe. Lifilimi tsa tšepe tse kang cobalt, nickel, titanium, joalo-joalo li fafatsoa holim'a sephaphatha sa silicon, 'me ka mor'a ho kenngoa ka potlako ho mocheso ka mocheso o batlang o le tlaase, tšepe le silicon li ka etsa motsoako.
Litšepe tse ling li theha mekhahlelo e fapaneng ea alloy tlas'a maemo a fapaneng a mocheso. Ka kakaretso, ho na le tšepo ea ho theha karolo ea alloy e nang le khanyetso e tlaase ea ho kopana le ho hanyetsa 'mele nakong ea ts'ebetso.
Ho ea ka litlhoko tse fapaneng tsa likhakanyo tsa mocheso oa mocheso, mokhoa oa ho koala o arotsoe ka mocheso o phahameng oa sebōpi le ho omisa ka potlako mocheso.
- Mocheso o phahameng oa sebōpi annealing:
Ke mokhoa oa setso oa ho annealing o nang le mocheso o phahameng, nako e telele ea ho koala le tekanyetso e phahameng.
Lits'ebetsong tse ling tse ikhethileng, joalo ka theknoloji ea ho itšehla thajana ea oksijene bakeng sa ho lokisa li-substrates tsa SOI le lits'ebetso tsa phallo e tebileng, e sebelisoa haholo. Mekhoa e joalo ka kakaretso e hloka tekanyetso e phahameng ea mocheso ho fumana lesela le phethahetseng kapa kabo ea litšila tse tšoanang.
- Rapid Thermal Annealing:
Ke ts'ebetso ea ho lokisa li-wafers tsa silicon ka ho futhumatsa / ho pholisa ka potlako le ho lula nako e khuts'oane ka mocheso o lebeletsoeng, oo ka linako tse ling o bitsoang Rapid Thermal Processing (RTP).
Ha ho etsoa li-junctions tse sa tebang haholo, ho kenella ka potlako ho futhumatsang ho fihlela katleho lipakeng tsa tokiso ea bofokoli ba lattice, ts'ebetso ea ts'ila, le ho fokotsa ts'ilafalo ea litšila, 'me ke ea bohlokoa haholo ts'ebetsong ea lisebelisoa tsa theknoloji e tsoetseng pele.
Ts'ebetso ea ho nyoloha le ho theoha ha mocheso le nako e khutšoanyane ea ho lula sebakeng se lebeletsoeng hammoho li etsa tekanyetso ea mocheso ea mocheso o potlakileng oa annealing.
Mocheso o potlakileng oa setso o na le mocheso o ka bang 1000 ° C 'me o nka metsotsoana. Lilemong tsa morao tjena, litlhoko tsa ho koala mocheso ka potlako li se li le matla le ho feta, 'me li-flash annealing, spike annealing, le laser annealing li ntse li tsoela pele butle-butle, ka linako tsa annealing li fihla ho milliseconds, esita le ho hola ho ea ho li-microseconds le li-microseconds.
3 . Lisebelisoa tse tharo tsa ho futhumatsa
3.1 Thepa ea phallo le oxidation
Ts'ebetso ea phallo haholo-holo e sebelisa molao-motheo oa phallo ea mocheso tlas'a mocheso o phahameng (hangata 900-1200 ℃) maemo a ho kenyelletsa likarolo tsa litšila ka har'a silicon substrate ka botebo bo hlokahalang ho fana ka kabo e khethehileng ea mahloriso, molemong oa ho fetola thepa ea motlakase ea lintho tse bonahalang le ho theha sebopeho sa sesebelisoa sa semiconductor.
Ho theknoloji ea potoloho e kopantsoeng ea silicon, mokhoa oa ho hasana o sebelisetsoa ho etsa li-junctions tsa PN kapa likarolo tse kang li-resistors, capacitor, li-interconnect wiring, diode le li-transistors lipotolohong tse kopantsoeng, hape li sebelisetsoa ho itšehla thajana pakeng tsa likarolo.
Ka lebaka la ho se khone ho laola ka nepo ho ajoa ha mahloriso a doping, ts'ebetso ea phallo e ile ea nkeloa sebaka butle ke ts'ebetso ea ion implantation doping ha ho etsoa lipotoloho tse kopaneng tse nang le bophara ba limilimithara tse 200 ho ea holimo, empa palo e nyane e ntse e sebelisoa maemong a boima. mekhoa ea doping.
Lisebelisoa tsa khale tsa phallo ke liobelo tse tšekaletseng, hape ho na le palo e nyane ea libopi tse otlolohileng.
Sebōpi se tšekaletseng sa ho hasana:
Ke sesebelisoa sa kalafo ea mocheso se sebelisoang haholo ts'ebetsong ea ho hasana ha lipotoloho tse kopaneng tse nang le bophara ba wafer tlase ho 200mm. Litšobotsi tsa eona ke hore 'mele oa sebōpi se futhumatsang, tube ea reaction le seketsoana sa quartz se jereng li-wafers kaofela li behiloe ka mokhoa o otlolohileng, kahoo e na le litšobotsi tsa ts'ebetso ea ho lumellana hantle pakeng tsa li-wafers.
Ha se e 'ngoe feela ea lisebelisoa tsa bohlokoa tsa ho qetela moleng o kopaneng oa tlhahiso ea potoloho, empa hape e sebelisoa haholo ho pharalletseng, oxidation, annealing, alloying le lits'ebetso tse ling liindastering tse joalo ka lisebelisoa tsa discrete, lisebelisoa tsa motlakase tsa motlakase, lisebelisoa tsa optoelectronic le likhoele tsa optical. .
Sebopi se pharalletseng se otlolohileng:
Ka kakaretso e bua ka lisebelisoa tsa kalafo ea mocheso oa batch tse sebelisoang ts'ebetsong ea potoloho e kopaneng bakeng sa li-wafers tse bophara ba 200mm le 300mm, tse tsejoang ka hore ke sebōpi se otlolohileng.
Likarolo tsa sebopeho sa sebōpi sa vertical diffusion ke hore 'mele oa sebopi se futhumatsang, tube ea reaction le seketsoana sa quartz se nkileng sephaphatha kaofela li behiloe holimo, 'me sephaphatha se behiloe ka holimo. E na le litšoaneleho tsa ho ts'oara hantle ka har'a sephaphatha, tekanyo e phahameng ea ho iketsetsa, le ts'ebetso e tsitsitseng ea tsamaiso, e ka finyellang litlhoko tsa melapo e meholo e kopanetsoeng ea tlhahiso ea potoloho.
Sebōpi sa vertical diffusion ke e 'ngoe ea lisebelisoa tsa bohlokoa mocheng oa tlhahiso ea potoloho e kopantsoeng ea semiconductor hape e atisa ho sebelisoa lits'ebetsong tse amanang le masimo a lisebelisoa tsa motlakase tsa motlakase (IGBT) joalo-joalo.
Sebōpi sa vertical diffusion se sebetsa lits'ebetsong tsa oxidation tse kang oxidation ea oksijene e omeletseng, hydrogen-oxygen synthesis oxidation, silicon oxynitride oxidation, le mekhoa e tšesaane ea ho hōla ha filimi e kang silicon dioxide, polysilicon, silicon nitride (Si3N4), le ho behoa ha lesela la atomic.
E boetse e sebelisoa ka tloaelo lits'ebetsong tsa annealing tse phahameng tsa mocheso, koporo le lits'ebetso tsa alloying. Mabapi le ts'ebetso ea phallo, libopi tse otlolohileng ka linako tse ling le tsona li sebelisoa lits'ebetsong tse boima tsa doping.
3.2 Thepa e potlakileng ea ho koala
Thepa ea Rapid Thermal Processing (RTP) ke sesebelisoa sa phekolo ea mocheso se nang le sephaephe se le seng se ka phahamisetsang mocheso oa sephaphatha ka potlako mochesong o hlokoang ke ts'ebetso (200-1300 ° C) 'me se ka se pholisa kapele. Sekhahla sa ho futhumatsa / ho hatsela hangata ke 20-250°C/s.
Ho phaella mehloling e mengata ea matla le nako ea ho qeta nako, thepa ea RTP e boetse e na le ts'ebetso e 'ngoe e babatsehang ea ts'ebetso, e kang taolo e ntle ea tekanyetso ea mocheso le ho lumellana hantle ha holim'a metsi (haholo-holo bakeng sa liphaephe tse kholo), ho lokisa tšenyo e bakiloeng ke ho kenngoa ha ion, le Likamore tse ngata li ka tsamaisa mehato e fapaneng ea ts'ebetso ka nako e le 'ngoe.
Ho phaella moo, lisebelisoa tsa RTP li ka fetoha ka mokhoa o feto-fetohang le ka potlako ho fetola le ho fetola likhase tsa ts'ebetso, e le hore mekhoa e mengata ea phekolo ea mocheso e ka phethoa ka mokhoa o tšoanang oa phekolo ea mocheso.
Thepa ea RTP e sebelisoa haholo ho annealing e potlakileng ea mocheso (RTA). Ka mor'a ho kenngoa ha ion, lisebelisoa tsa RTP lia hlokahala ho lokisa tšenyo e bakiloeng ke ho kenngoa ha ion, ho kenya li-proton tse nang le li-doped le ho thibela ka katleho ho hasana ha litšila.
Ka kakaretso, mocheso oa ho lokisa liphoso tsa lattice o ka ba 500 ° C, ha 950 ° C e hlokahala bakeng sa ho kenya liathomo tse nang le doped. Ts'ebetso ea litšila e amana le nako le mocheso. Ha nako e ntse e feta 'me mocheso o phahame, litšila li kenngoa ka botlalo, empa ha li khone ho thibela ho hasana ha litšila.
Hobane thepa ea RTP e na le litšobotsi tsa ho phahama ha mocheso ka potlako / ho oa le nako e khutšoanyane, mokhoa oa ho kenya letsoho ka mor'a ho kenngoa ha ion o ka finyella khetho e nepahetseng ea parameter har'a ho lokisa sekoli sa lattice, ts'ebetso ea ho se hloeke le ho thibela litšila.
RTA e arotsoe haholo ka mekhahlelo e mene e latelang:
(1)Spike Annealing
Tšobotsi ea eona ke hore e shebane le mokhoa o potlakileng oa ho futhumatsa / o pholileng, empa ha e le hantle ha e na mokhoa oa ho boloka mocheso. Spike annealing e lula sebakeng se phahameng sa mocheso nako e khuts'oane haholo, mme mosebetsi oa eona o ka sehloohong ke ho kenya tšebetsong likarolo tsa doping.
Lits'ebetsong tsa 'nete, sephaphatha se qala ho futhumala ka potlako ho tloha sebakeng se itseng se tsitsitseng sa standby, 'me hang-hang se pholile ka mor'a hore se fihle moo mocheso o shebiloeng.
Kaha nako ea tlhokomelo sebakeng sa mocheso oa mocheso (ke hore, sebaka se phahameng sa mocheso) se khuts'oane haholo, ts'ebetso ea annealing e ka eketsa tekanyo ea ts'ebetso ea ho se hloeke 'me ea fokotsa tekanyo ea ho hasana ha litšila, ha e ntse e e-na le litšobotsi tse ntle tsa ho lokisa li-annealing, e leng se etsang hore e be e phahameng. boleng bonding le tlaase leakage jwale.
Spike annealing e sebelisoa haholo lits'ebetsong tsa mateano a sa tebang ka mor'a 65nm. Mehato ea ts'ebetso ea spike annealing haholo-holo e kenyelletsa mocheso oa tlhoro, nako ea ho lula tlhōrōng, phapano ea mocheso le khanyetso ea wafer kamora ts'ebetso.
Ha nako ea bolulo e khuts'oane, ho ba betere. Haholo-holo e itšetlehile ka sekhahla sa ho futhumatsa / ho pholile ha mocheso oa tsamaiso ea mocheso, empa moea o khethiloeng oa khase ka linako tse ling o boetse o na le tšusumetso e itseng ho oona.
Ka mohlala, helium e na le molumo o monyenyane oa athomo le lebelo la ho hasana ka potlako, e leng se loketseng ho fetisa mocheso o potlakileng le o ts'oanang 'me e ka fokotsa bophara ba tlhōrō kapa nako ea ho lula tlhōrōng. Ka hona, ka linako tse ling helium e khethoa ho thusa ho futhumatsa le ho pholisa.
(2)Ho Aneha ha Lebone
Theknoloji ea ho hloekisa mabone e sebelisoa haholo. Hangata mabone a halogen a sebelisoa e le mehloli e potlakileng ea mocheso. Sekhahla sa bona se phahameng sa ho futhumatsa / ho bata le taolo e nepahetseng ea mocheso li ka fihlela litlhoko tsa ts'ebetso ea tlhahiso ka holimo ho 65nm.
Leha ho le joalo, e ke ke ea finyella ka botlalo litlhoko tse thata tsa ts'ebetso ea 45nm (kamora ts'ebetso ea 45nm, ha ho kopana ha nickel-silicon ea logic LSI ho etsahala, sephaphatha se hloka ho futhumatsoa ka potlako ho tloha 200 ° C ho feta 1000 ° C ka har'a milliseconds, kahoo ka kakaretso ho hlokahala laser annealing).
(3)Khatiso ea laser
Laser annealing ke mokhoa oa ho sebelisa laser ka kotloloho ho eketsa ka potlako mocheso holim'a sephaphatha ho fihlela ho lekane ho qhibilihisa kristale ea silicon, e etsa hore e sebetse haholo.
Melemo ea laser annealing ke ho futhumatsa ka potlako haholo le taolo e hlokolosi. Ha e hloke ho futhumala ha filament mme ha e le hantle ha ho na mathata ka mocheso oa mocheso le bophelo ba filament.
Leha ho le joalo, ho ea ka pono ea tekheniki, laser annealing e na le mathata a hona joale a ho lutla le a masala, a tla ba le tšusumetso e itseng ts'ebetsong ea sesebelisoa.
(4)Flash Annealing
Flash annealing ke thekenoloji e thibelang mocheso e sebelisang mahlaseli a matla haholo ho etsa hore li-wafers li hlahisoe ka mocheso o itseng oa preheat.
Sephaphatha se futhumatsoa pele ho 600-800 ° C, ebe mahlaseli a matla a phahameng a sebelisoa bakeng sa mahlaseli a nako e khutšoanyane. Ha mocheso oa tlhōrō oa sephaphatha o fihla mocheso o hlokahalang oa annealing, mahlaseli a tima hang-hang.
Thepa ea RTP e ntse e sebelisoa le ho feta tlhahisong e tsoetseng pele ea potoloho e kopaneng.
Ntle le ho sebelisoa haholo mekhoeng ea RTA, thepa ea RTP e boetse e qalile ho sebelisoa ka potlako ea oxidation ea mocheso, ketridation e potlakileng ea mocheso, phallo e potlakileng ea mocheso, ho kenngoa ha mouoane oa lik'hemik'hale ka potlako, hammoho le tlhahiso ea silicide ea tšepe le mekhoa ea epitaxial.
—————————————————————————————————————————————————— —-
Semicera e ka fana kalikarolo tsa graphite,bonolo/bothata bo utloang,likarolo tsa silicon carbide,CVD silicon carbide likarolo, leLikarolo tse koahetsoeng ke SiC/TaCka ts'ebetso e felletseng ea semiconductor ka matsatsi a 30.
Haeba u thahasella lihlahisoa tse ka holimo tsa semiconductor,ka kopo o seke oa tsilatsila ho ikopanya le rona ka lekhetlo la pele.
Mohala: +86-13373889683
Whatsapp: +86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
Nako ea poso: Aug-27-2024