Σύντομη Εισαγωγή της Ταχείας Θερμικής Ανοπτήσεως

Η ταχεία θερμική ανόπτηση (συντομογραφία RTA ή RTP) είναι μια τεχνολογία ταχείας θερμικής επεξεργασίας στην κατασκευή ημιαγωγών. Η βασική του αρχή είναι η ταχεία θέρμανση της επιφάνειας του πλακιδίου χρησιμοποιώντας μια πηγή θερμότητας ακτινοβολίας υψηλής έντασης (όπως λάμπες αλογόνου, λέιζερ, λάμπες flash, κ.λπ.), θέρμανση του πλακιδίου στην υψηλή θερμοκρασία στόχο σε εξαιρετικά σύντομο χρονικό διάστημα (δευτερόλεπτα ή χιλιοστά του δευτερολέπτου), ακολουθούμενη από μια ταχεία διαδικασία ψύξης.

Κύριοι τύποι διεργασιών ανόπτησης

Με γνώμονα τη ζήτηση για ολοένα μικρότερη διάρκεια ανόπτησης σε προηγμένους κόμβους κατασκευής, έχει αναπτυχθεί ένα πλήρες χαρτοφυλάκιο τεχνολογιών ανόπτησης, με τον χρόνο επεξεργασίας να μειώνεται διαδοχικά από δευτερόλεπτα σε χιλιοστά του δευτερολέπτου και περαιτέρω σε μικροδευτερόλεπτα.

1. Μουλιάστε τη γρήγορη θερμική ανόπτηση

Παραδοσιακή διαδικασία RTA με 1 ~ 30 δευτερόλεπτα παραμονή στη μέγιστη θερμοκρασία.

2. Αιχμή ταχείας θερμικής ανόπτησης

Οι γκοφρέτες φτάνουν στη μέγιστη θερμοκρασία (~1050°C) με αμελητέα υποδευτερόλεπτο παραμονή πριν από την άμεση ψύξη. η κύρια διαδικασία για τον σχηματισμό εξαιρετικά ρηχών κόμβων.

3. Ανόπτηση λαμπτήρων φλας

Το έντονο φλας κλίμακας χιλιοστών του δευτερολέπτου από τους λαμπτήρες τόξου θερμαίνει στιγμιαία μόνο την επιφάνεια του πλακιδίου, ενώ διατηρεί το χύμα υπόστρωμα δροσερό.

4.Ανόπτηση ακίδας με λέιζερ

Η δέσμη λέιζερ σάρωσης παρέχει τοπική θέρμανση από μικροδευτερόλεπτο σε χιλιοστό του δευτερολέπτου που περιορίζεται στο ανώτατο στρώμα πυριτίου. Παρέχει τον χαμηλότερο θερμικό προϋπολογισμό, την υψηλότερη απόδοση ενεργοποίησης ρύπανσης και τις πιο ρηχές δυνατές συνδέσεις.

---

Γιατί απαιτείται ταχεία θερμική ανόπτηση μετά την εμφύτευση ιόντων;

Η εμφύτευση ιόντων είναι μια επιθετική διαδικασία βομβαρδισμού που βασίζεται σε ιόντα υψηλής ενέργειας για να χτυπήσει γκοφρέτες πυριτίου για να ολοκληρώσει το ντόπινγκ, το οποίο θα προκαλέσει σοβαρή ζημιά στη γκοφρέτα και θα οδηγήσει σε δύο κρίσιμα ελαττώματα που μπορούν να επιλυθούν μόνο μέσω της διαδικασίας ανόπτησης.

1. Τα προσκείμενα καταλαμβάνουν ακατάλληλες θέσεις πλέγματος

Για να παράγουν ελεύθερα άτομα φορτίου (βόριο, φώσφορος, αρσενικό) (οπές ή ηλεκτρόνια), πρέπει να καταλαμβάνουν θέσεις υποκατάστασης πλέγματος, αντικαθιστώντας φυσικά άτομα πυριτίου. Αμέσως μετά την εμφύτευση, ωστόσο, οι περισσότεροι προσμείξεις παγιδεύονται σε διάμεσες θέσεις. Αυτά τα διάμεση πρόσμειξη είναι ηλεκτρικά ανενεργά και δεν μπορούν να συνεισφέρουν κανέναν φορέα στην αγωγιμότητα. Η ανόπτηση παρέχει θερμική ενέργεια για την ώθηση των διάμεσων προσμείξεων να μεταναστεύσουν σε θέσεις υποκατάστασης, επιτυγχάνοντας έτσι την πραγματική «ενεργοποίηση προσμίξεων» και μετατρέποντάς τα σε λειτουργικούς δότες ή αποδέκτες. Ο ρυθμός ενεργοποίησης ρύπανσης καθορίζει άμεσα την αντίσταση του φύλλου του ντοπαρισμένου στρώματος.

2. Η δομή του πλέγματος έχει υποστεί σοβαρή ζημιά

Η εμφύτευση ιόντων υψηλής δόσης διαταράσσει το διατεταγμένο κρυσταλλικό πλέγμα στην επιφάνεια του πλακιδίου και μπορεί ακόμη και να οδηγήσει σε αμορφοποίηση: το αρχικά καλά ευθυγραμμισμένο μονοκρυσταλλικό πυρίτιο μετατρέπεται σε ένα διαταραγμένο στρώμα άμορφου πυριτίου που μοιάζει με γυαλί. Η ανόπτηση επιτρέπει σε αυτό το στρώμα άμορφου πυριτίου να αναπτυχθεί ξανά σε έναν ενιαίο κρύσταλλο χρησιμοποιώντας το άθικτο υποκείμενο πυρίτιο ως πρότυπο. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται επιταξιακή ανακρυστάλλωση στερεάς φάσης (SPER).

Γιατί πρέπει η διαδικασία ανόπτησης να είναι «ταχεία»;

Εάν η επεξεργασία σε υψηλές θερμοκρασίες είναι υποχρεωτική, γιατί να μην χρησιμοποιήσετε συμβατικούς φούρνους για παρατεταμένη θέρμανση αντί για επεξεργασία ταχείας θερμικής ανόπτησης; Ο λόγος είναι ότι οι υψηλές θερμοκρασίες όχι μόνο ενεργοποιούν τις ακαθαρσίες αλλά προκαλούν και τη διάχυση τους προς τα μέσα, κάνοντας τη διασταύρωση πιο βαθιά. Οι προηγμένες συσκευές ημιαγωγών απαιτούν εξαιρετικά ρηχές διασταυρώσεις (USJ), όσο πιο ρηχή είναι η διασταύρωση, τόσο το καλύτερο.

Η απόσταση διάχυσης προσμίξεων καθορίζεται από τον θερμικό προϋπολογισμό, που ορίζεται από τον τύπο:

Μήκος διάχυσης ≈ √(D · t), D ∝ exp(−Eₐ/kT)

D = συντελεστής διάχυσης προσμίξεων (αυξάνεται εκθετικά με τη θερμοκρασία)

t = χρόνος παραμονής σε υψηλή θερμοκρασία

Οι υψηλότερες θερμοκρασίες και οι μεγαλύτεροι χρόνοι θερμικής παραμονής οδηγούν και τα δύο σε βαθύτερες διασταυρώσεις, δημιουργώντας μια θεμελιώδη αντιστάθμιση: επαρκής υψηλή θερμοκρασία είναι απαραίτητη για την πλήρη ενεργοποίηση της ρύπανσης, ωστόσο απαιτείται ελάχιστη διάρκεια θέρμανσης για την καταστολή της εμβάθυνσης των συνδέσμων.

Η μόνη βιώσιμη λύση είναι η γρήγορη άνοδος στη μέγιστη θερμοκρασία που ακολουθείται από άμεση ψύξη, περιορίζοντας την έκθεση σε υψηλή θερμοκρασία σε ένα εξαιρετικά μικρό παράθυρο. Αυτό είναι το βασικό πλεονέκτημα της ταχείας θερμικής ανόπτησης έναντι της συμβατικής επεξεργασίας θέρμανσης σε φούρνο: ο κύκλος θερμοκρασίας σε κλίμακα δευτερολέπτου ή ακόμα και χιλιοστού του δευτερολέπτου ελαχιστοποιεί τον συνολικό θερμικό προϋπολογισμό.

Το Semicorex προσφέρει υψηλή ποιότηταRTP/RTA φορείς γκοφρέταςμε βάση τις ανάγκες των πελατών. Εάν έχετε οποιαδήποτε απορία ή χρειάζεστε πρόσθετες λεπτομέρειες, μη διστάσετε να επικοινωνήσετε μαζί μας.

Τηλέφωνο επικοινωνίας +86-13567891907

Email: sales@semicorex.com