1. Selelekela
Ho kenngoa ha Ion ke e 'ngoe ea mekhoa e ka sehloohong ea tlhahiso ea potoloho e kopanetsoeng. E bua ka mokhoa oa ho potlakisa sefate sa ion ho matla a itseng (ka kakaretso ka har'a keV ho MeV) ebe o e kenya ka holim'a thepa e tiileng ho fetola thepa ea 'mele ea holim'a thepa. Ts'ebetsong ea potoloho e kopantsoeng, lintho tse tiileng hangata ke silicon, 'me li-ion tse sa hloekang tse kentsoeng hangata ke li-ion tsa boron, phosphorus ions, arsenic ion, indium ions, germanium ions, joalo-joalo. thepa kapa ho theha mokoloko oa PN. Ha boholo ba likarolo tsa lipotoloho tse kopantsoeng bo fokotsehile ho fihlela mehleng ea sub-micron, mokhoa oa ho kenngoa ha ion o ne o sebelisoa haholo.
Ts'ebetsong e kopanetsoeng ea potoloho ea potoloho, ho kenngoa ha ion hangata ho sebelisoa bakeng sa likarolo tse tebileng tse patiloeng, liliba tse khutliselitsoeng morao, phetoho ea motlakase oa moeli, ho kenngoa ha mohloli le ho phalla ha metsi, ho kenngoa ha mohloli le ho ntša metsi, doping ea polysilicon heke, ho etsa li-junctions tsa PN le li-resistors / capacitor, joalo-joalo. Ts'ebetsong ea ho lokisa lisebelisoa tsa silicon holim'a li-insulators, lera le patiloeng la oxide le entsoe haholo ke ho kenngoa ha ion oksijene e phahameng haholo, kapa e bohlale. ho itšeha ho finyelloa ka ho kenngoa ha hydrogen ion e phahameng haholo.
Ho kenngoa ha ion ho etsoa ke mochine oa ion, 'me mekhoa ea eona ea bohlokoa ka ho fetisisa ke tekanyo le matla: tekanyo e lekanyetsa mahloriso a ho qetela,' me matla a etsa qeto ea hore na ke mefuta efe (ke hore, botebo) ba ion. Ho ea ka litlhoko tse fapaneng tsa moralo oa lisebelisoa, maemo a ho kenngoa a arotsoe ka tekanyo e phahameng ea matla, matla a mahareng a matla a mahareng, matla a mahareng a matla a tlase, kapa matla a tlase a matla a phahameng. E le ho fumana phello e nepahetseng ea ho kenngoa, li-implanter tse fapaneng li lokela ho hlomelloa bakeng sa litlhoko tse fapaneng tsa tshebetso.
Ka mor'a ho kenngoa ha ion, hangata hoa hlokahala hore ho etsoe mokhoa o phahameng oa mocheso ho lokisa tšenyo e bakiloeng ke ho kenngoa ha ion le ho kenya li-ion tse sa hloekang. Ka mekhoa e tloaelehileng ea potoloho ea potoloho, le hoja mocheso oa annealing o na le tšusumetso e kholo ho doping, mocheso oa mokhoa oa ho kenya ion ka boeona ha oa bohlokoa. Libakeng tsa theknoloji tse ka tlase ho 14nm, mekhoa e itseng ea ho kenngoa ha ion e hloka ho etsoa libakeng tse tlase kapa tse phahameng tsa mocheso ho fetola liphello tsa tšenyo ea lattice, joalo-joalo.
2. mokhoa oa ho kenya ion
2.1 Melao-motheo ea Motheo
Ho kenngoa ha Ion ke ts'ebetso ea doping e entsoeng lilemong tsa bo-1960 e phahametseng mekhoa ea setso ea ho hasana likarolong tse ngata.
Phapang e kholo lipakeng tsa doping ea ho kenya ion le doping ea setso ke tse latelang:
(1) Kabo ea mahloriso a litšila sebakeng sa doped e fapane. Tlhōrō ea ho se hloeke ha ho kenngoa ha ion e ka har'a kristale, ha tlhōrō ea ho se hloeke ha khatello e teng holim'a kristale.
(2) Ho kenngoa ha ion ke ts'ebetso e etsoang mocheso oa kamore kapa esita le mocheso o tlase, 'me nako ea tlhahiso e khutšoanyane. Diffusion doping e hloka phekolo e telele ea mocheso o phahameng.
(3) Ho kenngoa ha ion ho lumella khetho e bonolo le e nepahetseng ea likarolo tse kentsoeng.
(4) Kaha litšila li angoa ke ho ata ha mocheso, sebopeho sa maqhubu se entsoeng ka ho kenngoa ha ion ka har'a kristale se molemo ho feta sebopeho sa maqhubu se entsoeng ka ho hasana ka har'a kristale.
(5) Ho kenngoa ha ion hangata ho sebelisa photoresist feela e le maske, empa doping ea diffusion e hloka ho hola kapa ho beoa ha filimi ea botenya bo itseng joalo ka maske.
(6) Ho kenngoa ha ion ha e le hantle ho nkile sebaka sa ho hasana 'me e se e le mokhoa o ka sehloohong oa ho etsa li-circuits kajeno.
Ha lebone la ion la ketsahalo le nang le matla a itseng le hlasela sepheo se tiileng (hangata ke sephaphatha), li-ion le liathomo tse sebakeng se shebiloeng li tla sebelisana le mefuta e fapaneng, ebe li fetisetsa matla ho liathomo tse shebiloeng ka tsela e itseng ho hlasimolla kapa ho hlasimolla. bona. Li-ion li ka boela tsa lahleheloa ke matla a itseng ka ho fetisa matla, 'me qetellong ea hasanngoa ke liathomo tse shebiloeng kapa tsa emisa linthong tse shebiloeng. Haeba li-ion tse kentsoeng li le boima ho feta, boholo ba li-ion li tla kenngoa sebakeng se tiileng. Ho e-na le hoo, haeba li-ion tse kentsoeng li le bobebe, li-ion tse ngata tse kentsoeng li tla qhoma ho tloha sebakeng seo ho shebiloeng ho sona. Ha e le hantle, li-ion tsena tse nang le matla a phahameng tse kenngoeng ho sepheo li tla thulana le liathomo tsa lattice le lielektrone sebakeng se tiileng ho ea ho likhato tse fapaneng. Har'a tsona, ho thulana pakeng tsa li-ion le liathomo tse tiileng ho ka nkoa e le ho thulana ha rekere hobane li haufi ka boima.
2.2 Mekhahlelo e ka sehloohong ea ho kenngoa ha ion
Ho kenngoa ha ion ke mokhoa o feto-fetohang o tlamehang ho kopana le moralo o tiileng oa chip le litlhoko tsa tlhahiso. Mekhahlelo ea bohlokoa ea ho kenngoa ha ion ke: lethal dose, mefuta.
Dose (D) e bolela palo ea li-ion tse kentsoeng sebakeng se seng le se seng sa silicon wafer surface, ka liathomo ka square centimeter (kapa li-ion per square centimeter). D e ka baloa ka foromo e latelang:
Moo D e leng tekanyo ea ho kenngoa (palo ea li-ion/unit area); t ke nako ea ho kengoa; Ke nna molapo wa molapo; q ke tefiso e tsamaisoang ke ion (tefiso e le 'ngoe ke 1.6×1019C[1]); 'me S ke sebaka sa ho kenngoa.
E 'ngoe ea mabaka a ka sehloohong a entseng hore ho kenngoa ha ion ho fetohile theknoloji ea bohlokoa tlhahisong ea silicon wafer ke hore e ka kenya khafetsa tekanyo e tšoanang ea litšila ka har'a liphaphatha tsa silicon. The implanter e finyella pakane ena ka thuso ea tefiso e ntle ea li-ion. Ha li-ion tse sa hloekang tse ntle li theha sehlahla sa ion, sekhahla sa phallo ea eona se bitsoa ion beam current, e lekantsoeng ka mA. Lebelo la maqhubu a mahareng le a tlase ke 0.1 ho 10 mA, 'me mefuta e mengata ea maqhubu a phahameng ke 10 ho 25 mA.
Boholo ba ion beam current ke phapang ea bohlokoa ho hlalosang lethal dose. Haeba hona joale ho eketseha, palo ea liathomo tse sa hloekang tse kentsoeng ka nako ea yuniti le tsona lia eketseha. Boemo bo phahameng ba hona joale bo thusa ho eketsa chai ea silicon wafer (ho kenya li-ion tse ngata ka nako ea tlhahiso ea yuniti), empa hape ho baka mathata a ho tšoana.
3. thepa ea ho kenya ion
3.1 Sebopeho sa Motheo
Thepa ea ho kenya Ion e kenyelletsa li-module tse 7 tsa motheo:
① mohloli oa ion le mohanyetsi;
② mohlahlobi oa boima (ke hore, makenete ea analytical);
③ accelerator tube;
④ ho hlahloba disk;
⑤ tsamaiso ea motlakase ea motlakase;
⑥ tshebetso kamoreng;
⑦ mokhoa oa ho laola lethal dose.
Ali-modules li sebakeng sa vacuum se thehiloeng ke sistimi ea vacuum. Setšoantšo sa motheo sa sebopeho sa ion implanter se bontšoa setšoantšong se ka tlase.
(1)Mohloli oa ion:
Hangata ka phaposing e ts'oanang ea vacuum joalo ka electrode ea ho monya. Litšila tse emetseng ho kenngoa li tlameha ho ba teng sebakeng sa ion e le hore li laoloe le ho potlakisoa ke sebaka sa motlakase. Tse sebelisoang haholo B+, P+, As+, joalo-joalo li fumanoa ka liathomo tsa ionizing kapa limolek'hule.
Mehloli ea litšila e sebelisoang ke BF3, PH3 le ASH3, joalo-joalo, 'me libopeho tsa tsona li bontšitsoe setšoantšong se ka tlase. Lielektrone tse lokollotsoeng ke khoele li thulana le liathomo tsa khase ho hlahisa li-ion. Hangata lielektrone li hlahisoa ke mohloli o chesang oa tungsten filament. Ka mohlala, mohloli oa Berners ion, cathode filament e kenngoa ka kamoreng ea arc e nang le khase ea khase. Lerako le ka hare la kamore ea arc ke anode.
Ha mohloli oa khase o hlahisoa, motlakase o moholo o feta ka har'a filament, 'me motlakase oa 100 V o sebelisoa pakeng tsa li-electrode tse ntle le tse mpe, tse tla hlahisa li-electrone tse nang le matla a phahameng ho pota-pota filament. Li-ion tse ntle li hlahisoa ka mor'a hore li-elektronike tse nang le matla a phahameng li thulane le limolek'hule tsa khase ea mohloli.
Makenete a kantle a sebelisa matla a khoheli a bapileng le khoele ho eketsa ionization le ho tsitsisa plasma. Ka kamoreng ea arc, ka lehlakoreng le leng le amanang le filament, ho na le pontšo e mpe e bonts'ang li-electrone ho ntlafatsa moloko le katleho ea li-electrone.
(2)Ho monya:
E sebelisetsoa ho bokella li-ion tse ntle tse hlahisoang ka kamoreng ea arc ea mohloli oa ion le ho li etsa hore e be beam ea ion. Kaha kamore ea arc ke anode 'me cathode e hatelloa hampe holim'a electrode ea ho hula, sebaka sa motlakase se hlahisoang se laola li-ion tse ntle, e leng se etsang hore li tsamaee ho ea ho electrode ea suction' me li huloe ho tloha lekhalong la ion, joalokaha ho bontšitsoe setšoantšong se ka tlase. . Ha matla a masimo a motlakase a le matla, matla a kinetic ao li-ion li a fumanang ka mor'a ho potlakisa. Ho boetse ho na le motlakase oa khatello holim'a electrode ea ho hula ho thibela ho kena-kenana le lielektrone ho plasma. Ka nako e ts'oanang, electrode ea khatello e ka etsa li-ion ka har'a sefate sa ion 'me sa li lebisa ka har'a molatsoana oa ion o bapileng e le hore o fete ka har'a sehlahisoa.
(3)Mohlahlobi oa boima:
Ho ka 'na ha e-ba le mefuta e mengata ea li-ion tse hlahisoang mohloling oa ion. Tlas'a ho potlakisa ha motlakase oa anode, li-ion li tsamaea ka lebelo le phahameng. Li-ion tse fapaneng li na le likarolo tse fapaneng tsa boima ba athomo le likarolelano tse fapaneng tsa boima ho ea ho tjhaja.
(4)Accelerator tube:
E le ho fumana lebelo le phahameng, matla a phahameng a hlokahala. Ntle le sebaka sa motlakase se fanoeng ke anode le analyzer ea boima, sebaka sa motlakase se fanoeng ka har'a tube ea accelerator le sona sea hlokahala bakeng sa ho potlakisa. The accelerator tube e na le letoto la li-electrode tse arohaneng le dielectric, 'me matla a fosahetseng a li-electrode a eketseha ka tatellano ka ho hokahanya letoto. Ha matla a kakaretso a phahame, ho na le lebelo le leholo le fumanoang ke li-ion, ke hore, matla a tsamaisoang ke matla a maholo. Matla a phahameng a ka lumella li-ion tse sa hloekang hore li kenngoe ka hare ho silicon oafer ho theha mateano a tebileng, ha matla a tlaase a ka sebelisoa ho etsa mateano a sa tebang.
(5)Ho hlahloba disk
Beam ea ion e tsepamisitsoeng hangata e nyane haholo ka bophara. Bophara ba letheba la sehlomathiso se mahareng se ka bang 1 cm, 'me se kentsoeng se seholo sa borokho se ka ba 3 cm. Sephaphatha sohle sa silicon se tlameha ho koaheloa ka ho hlahloba. Ho pheta-pheta ha ho kenngoa ha lethal dose ho khethoa ka ho hlahloba. Hangata, ho na le mefuta e mene ea lisebelisoa tsa ho hlahloba li-implanter:
① tlhahlobo ea motlakase;
② ho hlahloba mechine;
③ hybrid scanning;
④ scanning e tšoanang.
(6)Sistimi e tsitsitseng ea ho fokotsa motlakase:
Nakong ea ts'ebetso ea ho kenngoa, lebone la ion le otla sephaphatha sa silicon mme se etsa hore tefiso e bokelle holim'a mask. Ho bokellana ha tefiso ho fetola tekanyo ea tefiso ka har'a beam ea ion, ho etsa hore sebaka se be seholo le kabo ea lethal dose e sa leka-lekaneng. E ka ba ea phunyeletsa lera la oxide e ka holimo 'me ea baka ho hloleha ha sesebelisoa. Hona joale, sephaphatha sa silicon le beam ea ion hangata li behiloe tikolohong e tsitsitseng ea plasma e matla haholo e bitsoang "plasma electron shower system", e ka laolang ho tjhaja sephaphatha sa silicon. Mokhoa ona o ntša lielektrone ho plasma (hangata argon kapa xenon) ka kamoreng ea arc e tseleng ea ion beam le haufi le sephaphatha sa silicon. Plasma e tlhotliloeng 'me ke li-electrone feela tsa bobeli tse ka fihlang holim'a lesela la silicon ho fokotsa tefiso e ntle.
(7)Mokhabo oa ts'ebetso:
Ho kenngoa ha maballo a ion ho li-wafers tsa silicon ho etsahala ka kamoreng ea ts'ebetso. Kamore ea ts'ebetso ke karolo ea bohlokoa ea mochini o kenyang letsoho, ho kenyeletsoa sistimi ea ho lekola, seteishene sa terminal se nang le senotlolo sa vacuum bakeng sa ho kenya le ho laolla liphaephe tsa silicon, sistimi ea phetisetso ea silicon wafer, le sistimi ea taolo ea komporo. Ho feta moo, ho na le lisebelisoa tse ling tsa ho lekola litekanyetso le ho laola litlamorao tsa mocha. Haeba ho sebelisoa scanning ea mochini, seteishene sa terminal se tla ba seholo haholo. Vacuum ea kamore ea ts'ebetso e pompeloa khatellong e tlase e hlokoang ke ts'ebetso ka pompo ea mochini e nang le mekhahlelo e mengata, pompo ea turbomolecular, le pompo ea condensation, eo hangata e ka bang 1 × 10-6Torr kapa ka tlase.
(8)Sistimi ea taolo ea litekanyetso:
Tlhokomelo ea nako ea 'nete ea lethal dose ka har'a mochini oa ion o finyelloa ka ho metha leballo la ion le fihlang ho silicon wafer. Lebelo la ion la hajoale le lekanyetsoa ho sebelisoa sensor e bitsoang kopi ea Faraday. Ka mokhoa o bonolo oa Faraday, ho na le sensor ea hona joale tseleng ea ion beam e lekanyang hona joale. Leha ho le joalo, sena se hlahisa bothata, kaha lebone la ion le sebetsana le sensor 'me le hlahisa li-electrone tsa bobeli tse tla fella ka ho bala ho fosahetseng hona joale. Sistimi ea Faraday e ka hatella lielektrone tsa bobeli tse sebelisang matla a motlakase kapa a khoheli ho fumana palo ea 'nete ea ho bala hona joale. Hona joale e lekantsoeng ke tsamaiso ea Faraday e kenngoa ho molaoli oa tekanyo ea elektronike, e sebetsang e le pokello ea hona joale (e tsoelang pele ho bokella sekhahla se lekantsoeng). Molaoli o sebelisetsoa ho amahanya kakaretso ea hona joale le nako e lumellanang ea ho kenngoa le ho bala nako e hlokahalang bakeng sa tekanyo e itseng.
3.2 Ho lokisa tšenyo
Ho kenngoa ha ion ho tla kokota liathomo ho tsoa mohahong oa lesela le ho senya lesela la silicon oafer. Haeba tekanyo e kentsoeng e le kholo, lera le kentsoeng le tla fetoha amorphous. Ntle le moo, li-ion tse kentsoeng ha e le hantle ha li nke lintlha tsa silicon, empa li lule li le maemong a lekhalo la lerata. Litšila tsena tsa interstitial li ka kengoa tšebetsong feela ka mor'a ts'ebetso e phahameng ea mocheso.
Anealing e ka futhumatsa sephaphatha sa silicon se kentsoeng ho lokisa mefokolo ea lerata; e ka boela ea tsamaisa liathomo tse sa hloekang ho ea lintlheng tsa lattice le ho li kenya tšebetsong. Thempereichara e hlokahalang bakeng sa ho lokisa sekoli sa lattice e ka ba 500°C, ’me mocheso o hlokahalang ho kenya liathomo tse sa hloekang o ka ba 950°C. Ts'ebetso ea litšila e amana le nako le mocheso: ha nako e ntse e feta le mocheso o phahameng, litšila li kenngoa ka botlalo. Ho na le mekhoa e 'meli ea mantlha ea ho annealing silicon wafers:
① ho futhumatsa sebōpi se nang le mocheso o phahameng;
② annealing e potlakileng ea mocheso (RTA).
Ho kenngoa ha sebōpi sa mocheso o phahameng: Ho kenngoa ha sebōpi sa mocheso o phahameng ke mokhoa oa setso oa ho aneal, o sebelisang sebōpi sa mocheso o phahameng ho futhumatsa sephaphatha sa silicon ho 800-1000 ℃ le ho se boloka metsotso e 30. Mochesong ona, liathomo tsa silicon li khutlela sebakeng sa lattice, 'me liathomo tse sa hloekang li ka boela tsa nka sebaka sa liathomo tsa silicon 'me tsa kena ka lethekeng. Leha ho le joalo, phekolo ea mocheso mocheso le nako e joalo e tla lebisa ho phatlalatseng litšila, e leng ntho eo indasteri ea kajeno ea tlhahiso ea IC e sa batleng ho e bona.
Rapid Thermal Annealing: Rapid thermal annealing (RTA) e tšoara liphaephe tsa silicon ka ho phahama ho hoholo ha mocheso le nako e khuts'oane ho mocheso o lebelletsoeng (hangata ke 1000 ° C). Ho kenyelletsa li-wafers tsa silicon tse kentsoeng hangata ho etsoa ka processor e potlakileng ea mocheso e nang le Ar kapa N2. Ts'ebetso e potlakileng ea ho phahama ha mocheso le nako e khuts'oane e ka ntlafatsa ho lokisoa ha mefokolo ea lithapo, ho kenya ts'ebetso ea litšila le ho thibela ho ata ha litšila. RTA e ka boela ea fokotsa phallo e ntlafalitsoeng ea nakoana 'me ke tsela e molemohali ea ho laola botebo ba mateano ka har'a li-implants tse sa tebang.
—————————————————————————————————————————————————— ————————————-
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 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-31-2024